Silné tlapky

Jisté druhy gekonů jsou ideálním objektem etologického výzkumu. Umožňují dosáhnout pozoruhodných výsledků i tomu nejlínějšímu pozorovateli. Stačí vycestovat kamkoli do tropů, najmout si pokoj v levnějším hotelu, zakoupit láhev vína nebo koňaku (jak kdo), zabořit se do proutěné lenošky nebo pavučinově jemné hamaky (jak kde) a pak již jen obrátit oči v sloup. Přesněji ke stropu. I bez předběžných průzkumů je takřka jisté, že se tam bude někde kolem pomrkávající žárovky prohánět parta gekonů, třeba z rodu Hemidactylus, který je dnes úspěšným kosmopolitem doprovázejícím věrně člověka všude tam, kde je dost tepla a hmyzu.

Stačí mít už jen dostatek trpělivosti (a financí na další sklínky příslušného moku) a o zajímavá pozorování ze společenského života drobných plazů nebude nouze. Hned po pár minutách si vyjasníte gekoní hierarchii, zjistíte, že nejlukrativnější gekoní pozemek je v těsném sousedství oné žárovky, kam se slétají světlem "omámené" můry, tiplice a komáři. Pochopíte, že o takové místo se svádějí urputné boje, vítězové si ho zuřivě hlídají a poražení zase využívají rozmanité úskoky k jeho alespoň krátkodobé exploataci. Po delším čase se naučíte rozpoznávat i odlišné chování samců a samic, námluvy, boje o královny krásy a mnohé další kratochvíle gekoního života.

Že to všechno lze sledovat uprostřed veškerého komfortu civilizace (přesněji toho jejího stupně, který se vyskytuje v levném tropickém hotýlku), vděčíme jednomu vynálezu, díky němuž gekoni čile pobíhají po zdech i po stropě a pramálo jim záleží na materiálu, z něhož je vyroben. Není to vynález nijak výjimečný – podobných "lezeckých" výkonů jsou schopni třeba někteří scinci nebo leguáni čeledi Polychrotidae. U gekonů se však snoubí se schopností nerušeně snášet přítomnost člověka.

Již po staletí pozorují přírovědci gekony a již po staletí si kladou otázku, jak to ti čiperní čtvernožci dělají. Vymysleli mnoho hypotéz, ale žádná nevypadala dost přesvědčivě. Jako dobrý nápad se zdálo uvažovat o gekoních tlapkách jako o přísavkách. V rozporu s tím však tlapky pevně drží na podkladu i ve vakuu. Možnost, že by se gekon k podložce prostě přilepil, byla vyloučena rovněž. Nenašla se žádná lepkavá substance ani žlázky či buňky, které by takovou substanci mohly vylučovat. Úloha elektrostatických sil asi nebude významná, neboť pacičky drží jako přibité i v ionizovaném vzduchu. Kdo si někdy zkusil odtrhnout nějakého gekona od podkladu – a vyhnul se při tom jeho zuřivě kousavým protestům – ví, o čem je řeč. Na tak malého tvorečka to jde překvapivě ztuha. Vždyť také adhezivní síla všech čtyř pacek dohromady představuje ekvivalent 10 atmosfér (1,013 MPa).

Během těch dlouhých let spekulací nad gekoními tlapkami zjistili biologové mnoho detailů o jejich morfologii. Tak např. gekon obrovský (Gekko gecko) má spodní stranu prstů hustě posetou jemnými keratinovými chloupky – sétami. Jsou dlouhé asi 30–130 m a mají jen asi 10× menší průměr než lidský vlas. Na čtverečním milimetru je takových sét okolo 5000, na každé tlapce pak asi půl milionu. Každá séta je dále rozdělena na 400–1000 útvarů zvaných spatulae. A jsou hodny svého názvu, neboť opravdu mají tvar ploché špachtličky či – s ohledem na svou funkci – spíš stěrky.

Mechanizmus, kterým celé to vlasaté zařízení funguje, objasnil teprve v loňském roce K. Autumn se svými spolupracovníky. Zaujalo jej starší zjištění, že zvýšením energie podkladu se posílí i přilnavost gekoních prstíků. Detailně prozkoumal způsob, jakým gekoni kladou tlapky, a změřil také sílu, s níž přilne k podkladu jedna jediná séta. Zjistil, že asi desetkrát efektivněji, než by se dalo usuzovat ze schopností celého gekona (či lépe jeho tlapek). Nebývale efektivní síla jej vedla k domněnce, že gekoni využívají van der Waalsovy síly, tzn. že se k podkladu skutečně chemicky navážou.

Takový způsob přichycení ovšem vyžaduje, aby se konečky sét "vklínily" opravdu do těch nejmenších povrchových nerovností. Musí se k atomům podkladu přiblížit na vzdálenost, při níž vzniká chemická vazba (van der Waalsova, ne kovalentní). Chování gekonů tomu nasvědčuje. Tlapku nejprve zhruba kolmo přitisknou k podkladu, a pak s ní trochu pošoupnou zpět. Séty kopírují terén a "zapasují se" do nerovností.

Napodobit jemnou strukturu sét je zatím za hranicí lidské technologie. Přesto může být gekoní způsob "upevnění" dobrou inspirací do budoucna. Může přinést užitek nejen líným biologům, ale i  designérům a materiálovým technologům. (podle Nature 405, 681–685, 2000)