壁虎為什麼能爬上光滑的牆壁?

琥珀
琥珀壁虎連光滑的玻璃都能輕鬆爬上去呢。牠的腳到底藏著什麼祕密呢?
30秒看懂答案
琥珀先用30秒告訴您答案吧。

壁虎的腳趾底面密密麻麻地長著非常細的毛,毛的尖端還會再分岔成數百~數千根。這些小小的尖端非常貼近牆壁時,分子之間互相吸引的微弱力量就會發揮作用,大量累積起來支撐身體。牠們並不是靠吸盤或膠水黏住的。

從背面看黏在玻璃上的壁虎的腳,腳趾底面排列著條紋
從玻璃背面看到的壁虎的腳。腳趾底面密密麻麻地長著細到不用顯微鏡就看不見的毛。照片:Bjørn Christian Tørrissen / CC BY-SA 3.0 / 維基共享資源

腳趾底面長滿細毛

把壁虎腳趾的底面放大來看,會發現細毛密密麻麻地排在一起。研究中調查的大壁虎,這種毛約有200萬根,1根的粗細大約只有人類頭髮的十分之一。毛的尖端還會再分岔成數百~數千根,末端長著像小鏟子一樣形狀的小墊片。墊片加起來約有10億個。

圖:把壁虎的腳趾底面放大來看
依序放大壁虎腳趾底部的插圖:腳趾底的皺褶、皺褶上排列的細毛、毛尖分岔的小小擴展部分。
  1. 1腳和腳趾的底部
  2. 2腳趾底的皺褶
  3. 3皺褶上排列的細毛
  4. 4毛尖分岔的小小擴展部分

分子之間互相吸引的力量

東西彼此非常靠近時,分子和分子之間會產生互相吸引的微弱力量。這種力量叫做凡得瓦力,平常會被其他力量蓋過,並不明顯。壁虎細小的墊片能緊緊貼近牆壁,所以即使每一個的力量很弱,大量累積起來也會變成很大的力量。據計算,所有的毛加起來的力量,是報告中把壁虎從牆上拉下來所需力量的10倍。

不是吸盤,也不是膠水

很多人以為「腳是吸盤」,但根據研究人員的計算,光靠吸盤的力量,不足以達到壁虎黏住的力量。而且,即使在沒有空氣的真空中,壁虎也能黏在牆上。腳上沒有會分泌膠水的地方,牆上也不會留下痕跡。2002年的實驗顯示,即使沒有水膜也能黏住,一般認為主要的力量是凡得瓦力。

琥珀
琥珀琥珀原本也以為牠的腳是吸盤呢。

像掀起來一樣剝下

不只要黏得住,能很快剝下來也很重要。毛壓上去再稍微拉一下,就會牢牢黏住;把毛抬到30度的角度,尖端的墊片就能輕鬆剝落。壁虎會像掀起來一樣把腳趾翻起,讓腳離開牆面。奔跑時,牠們1秒內會黏上又剝下腳多達15次。

圖:黏住的方法和剝下的方法
黏住壓上去稍微拉一下剝落30度抬到30度的角度

想知道更多

  • 壁虎的1根毛黏住的力量,就足以舉起一隻螞蟻;據計算,長在大約一枚硬幣大小面積上的100萬根毛,就能舉起一個小孩。
  • 有報告指出,壁虎的毛即使被小顆粒弄髒,走大約5步就會恢復乾淨,具有「自己清潔」的性質。
  • 壁虎並不是什麼表面都能黏住。已經知道,像氟樹脂這種分子間吸引力不容易發揮作用的表面,牠們就不容易黏住。
琥珀
琥珀壁虎的腳不是吸盤,而是細細分岔的毛的尖端,把許多分子之間的微弱力量累積起來而黏住的喔。

三選一小測驗

壁虎為什麼能黏在光滑的牆上?

看答案
  1. 靠腳上的吸盤吸住
  2. 腳會分泌膠水
  3. 細毛靠分子間的力互相吸引

細毛靠分子間的力互相吸引 腳趾底部細毛的尖端非常靠近牆面時,分子之間會產生微弱的吸引力,許多力量加在一起就能撐住身體。

參考資料

  1. It's not glue, suction or static electricity that keep geckos from falling off the ceilingUniversity of California, Berkeley(英文)
  2. Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae (PNAS 2002)Proceedings of the National Academy of Sciences / PubMed Central (NIH)(英文)

本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。