Jak se plave v písku

Písečná ryba Scincus scincus není ryba ale ještěr. Když ji na písečné duně vyplašíte, v mžiku zmizí v písku. Na místě, kde zmizela, ji však nenajdete. Saharský písek není průhledný a tak biomechanikům dosti dlouho vrtalo hlavou, jakže se tato ještěrka v písku pohybuje. Pomohla jim až rychlá kamera s X-paprsky, které pískem pronikají. Zjistili, že ještěrka pod povrchem nepoužívá končetiny, ale že se v písku vlní – prohne se do tvaru písmene S a ta vlna postupuje od hlavy k ocasu zhruba dvojnásobnou rychlostí, než je rychlost ještěrky v písku. Zatímco let ptáků stejně jako plavání ryb dokáží biomechanici popsat Navierovou-Stokesovou rovnicí, pohyb v písku nebo v bahnitém prostředí představuje problém. Písek může téci jako kapalina, ale také může představovat prostředí značně nepoddajné. Protože simulovat reálný saharský písek a reálnou ještěrku by trvalo měsíce i výkonným počítačům, hledali nějaké zjednodušení. K tomu využili pozorování ještěrek nikoli v písku, ale v prostředí složeném ze skleněných kuliček. Rychlost, s jakou se ještěrky zanořily, právě tak jako další parametry byly stejné, ať už experimentovali se skleněnými kuličkami od průměru 0,1 mm až po průměr 3 mm. To jim pomohlo zjednodušit počítačové simulace a najít, při kterém poměru mezi amplitudou vlny a délkou vlny by se měla ještěrka pohybovat nejrychleji. Nepřekvapí, že dospěli k poměru 0,2 – ke stejné hodnotě jak se skutečně scink v písku pohybuje. Má to i zřejmý biologický význam: utíká-li ještěrka před predátorem, je rychlost důležitější, než nejefektivnější vynaložení energie. (Science 325, 314, 2009; J. R. Soc. Interface doi: 10.1098/rsif.2010.0678)