科學家計算大守宮腳上，可產生高達1300牛頓的黏附力，換句話說，大概是133公斤，因此若壁虎卯起全力，理論上可以掛住兩個普通成年人。

壁虎神奇的黏力可以強到什麼樣的地步？由顯微鏡的觀察可以發現壁虎的脊狀肉瓣上覆滿密密麻麻的剛毛，每一剛毛又可細分成數百個的匙突。由學者針對單一剛毛所做的黏著測試，估計出力量大小約為200×10-6牛頓，這可是代表著一個很驚人的力量。

根據科學家計算，大守宮腳上每平方公釐的面積，剛毛的數量高達一萬多根，如果單根剛毛的力量是200×10-6牛頓，那麼每平方公釐的黏附力量則約為2～3牛頓。一隻大守宮身上約有600多萬根剛毛，可產生高達1300牛頓的黏附力，換句話說，大概是133公斤，因此若壁虎卯起全力，理論上可以掛住兩個普通成年人。

激烈環境中求生存

大守宮理論上能夠產生超過100公斤的黏附力，但壁虎本身重量僅僅50公克，如此算來大守宮身上的剛毛充其量也才發揮約0.05％的功效。如此大的落差不禁讓人懷疑這莫非是大自然的譗過度設計豃？但事實上不然。

某次生物學家皮安卡與同事正在亞馬遜河流域從事研究工作，偶然間他們看見了一隻壁虎從約30公尺高的樹上跳躍而出，朝地面筆直降落，在地面上的研究生密特見狀準備在壁虎落下時一把抓住牠，但就在離地約7公尺左右，墜落中的壁虎突然朝鄰近的樹葉伸出一隻腳，接著緊緊黏住樹葉，隨後迅速地爬進樹叢中失去蹤影。

這暗示著，或許壁虎的剛毛在平常並未完全發揮功能，但腳上複雜的結構絕非大自然的譗過度設計豃，或許是為了要在激烈的競爭環境中求生存，壁虎才會演化出如此精緻的結構。

有點黏又不會太黏

壁虎腳底的吸力如此強勁，牠又是如何輕易地從表面上離開？奧特姆教授發現剛毛在分離過程中的角度定向十分重要，唯有在某個臨界角度下，剛毛才能輕易地離開表面，這就好像從桌上拉起膠帶也需要一定的角度。

奧特姆教授反覆進行測試，得到臨界角大約是30度左右，但除了角度之外，奧特姆教授認為匙突的幾何因素也會造成影響。整體來看，剛毛的角度定向與匙突的幾何外形都是幫助壁虎離開接觸表面的主要原因。壁虎在日常生活中難免會經過滿布灰塵的地帶，沾染灰塵沙粒，神奇的是壁虎的吸力依舊強勁。傳統膠帶一旦受到污染，黏性就會失去，壁虎卻不會。

奧特姆教授在2002年使用表面極度光滑的矽晶圓，對壁虎黏著做直接測試。發覺壁虎腳的表面擁有類似蓮花效應的超高疏水性，還因此修正了以往認為壁虎的黏附是毛細作用的假設。

為了解開灰塵投向接觸表面懷抱而不願留在剛毛上的原因，奧特姆教授與漢生經由使用平均半徑2.5微米的陶瓷微球粒做為灰塵的實驗，從交互作用能量的觀點切入，提出一套詮釋壁虎自我清潔的理論。

理論上，兩物體接觸時會具備固定的黏著能量，相同情形當然也會出現在灰塵與表面及灰塵與剛毛上的匙突之間。不同的是，後者的黏著能量遠比前者來得小，因此在大多數狀況下，灰塵都會選擇停留在接觸表面上。

如果想讓灰塵留在剛毛的匙突表面，至少得有26個匙突同時抓住灰塵才做得到，但這樣的情形對極微小的灰塵及運動中的壁虎來說應是絕無僅有的事。

大自然隱隱中有安排

有趣的事，生物界中除了壁虎能夠在牆上作威作福外，其他的生物也不遑多讓，最著名的就是經常在牆角安靜結網的蜘蛛，蜘蛛能爬上牆角的原因同樣令人感到困惑。

說起來生物界中類似的現象太多了，科學家於是拿壁虎與其他具備相同能力的生物做比較，希望能發掘更多的奧祕。除蜘蛛之外，蒼蠅、螞蟻及一些並非仰賴黏液與利爪的昆蟲，都成為科學家研究的對象。

亞斯特博士發現不同身體質量的動物，像蒼蠅、蜘蛛和壁虎都是透過相似的構造與原理產生極有效率的黏附行為，且都可以在垂直牆面與天花板上行走，這樣的現象廣泛存在於生物界的黏著系統之中。

科學家透過比較後終於歸納出一條不同生物體之間近乎線性的趨勢，說明了在相同支系中，當接觸半徑不變的情形下，越重的生物會透過提高剛毛的密度提升黏著效率。

但對不同支系的生物而言，體型笨重的生物比起輕盈的生物較可能演化出末端半徑更為精緻且細微的外形結構。以生物界廣泛且多樣的黏著行為來看，壁虎是運用分子間作用力的生物裡演化得最為優異的一族。

基於尺度規則，重量是三次方疊乘，比起面積的二次方疊乘，帶來的影響更為明顯與迅速，因此可以明白壁虎因為本身的體積與質量較大，才不得不提高剛毛密度做為補償。

壁虎是體型最龐大且笨重的一種，必須藉著比微米更小的尺度來確保本身的黏附力，才會演化出奈米尺度的接觸模式，形成優越的點接觸來增進黏著效果。反觀蒼蠅等重量較輕的生物，單位面積上的剛毛數量僅一百多根，構造上也比壁虎剛毛上的匙突粗糙，數量也少。壁虎的匙突能產生約0.3微米的接觸半徑，蒼蠅則是1.6微米，顯然這之中隱含著上帝的巧思。

在「壁虎黏附能力」下，不禁讓人對於大自然演化的鬼斧神工深深發出由衷的讚嘆！（資料來源／《科學發展》423期）