像海豚一样跳跃的蛙蛙（微信文章未删减版）

正文

图片来源：杰克·索哈（JakeSocha）

撰文 | 罗希尼·苏布拉马尼亚姆（Rohini Subrahmanyam）

翻译 | 赵欢

如果从合适的角度将一块扁平的石头掷向池塘，它会以一系列平滑的弹跳动作掠过水面。长约3厘米的蝗蛙似乎也能以类似的、好似违背物理定律的优雅姿态在水面上滑行。然而，当美国弗吉尼亚理工大学的工程系研究生塔莉亚·韦斯（Talia Weiss）用高速摄像机拍摄这些蝗蛙时，她看到了意料之外的画面。

在最近发表于《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）的一项研究中，韦斯和合作者以每秒500帧的速度拍摄了蝗蛙在水面上移动的过程。通过慢速播放录像，研究人员发现，这些蛙并不是像早期研究描述的那样，仅用脚部接触水面完成跳跃，而是腹部“噗通”一下快速而短暂地沉入水中——仅几分之一秒，然后再用腿蹬水，将自己弹起。

图片来源：杰克·索哈（JakeSocha）

与冠蜥在水面上疾行不同，这些蛙是在快速地进行“海豚式跳跃”——在游动过程中从水中跃起。韦斯表示，它们腿部的动作可能太慢，无法实现真正的水面跳跃。她解释道：“要在水面上跳跃，必须在每次接近水面时将腿缩回并准备好再次蹬腿。但这些蛙根本没有为着陆作准备，更像是‘噗通’一声将腹部沉入水中。它们收腿的速度不够快，无法立即从水面再次起跳。”

芝加哥大学的生物物理学家贾丝明·尼罗迪（Jasmine Nirody，未参与该项研究）表示：“动物快速的运动可能会造成视觉误导。”

新的摄像技术揭示了蛙类的实际行为。通过仔细分析这些动作，“我们可以思考一下，如何将这一跃水策略应用于各种仿生机器人，”她补充道，“如今，我们知道下一步该从何着手了。”

本文选自《环球科学》2025年4月刊“前沿”栏目。

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