壁虎是一种常见的爬行动物，它们能够在垂直表面或倾斜表面上行走，甚至翻越天花板。这种行为看起来非常神奇，许多人都会好奇壁虎是如何实现的。
本文将从壁虎的身体结构、足部结构和生理特征三个方面，详细介绍壁虎为什么可以“飞檐走壁”。
一、壁虎的身体结构
首先，我们需要了解壁虎的身体结构。壁虎属于蜥蜴亚目，体型通常较小，呈扁平或圆筒形。它们的身体由头部、躯干和尾巴组成，其中尾巴占整个身体长度的三分之一到一半左右。壁虎的身体结构轻盈灵活，能够帮助其调整重心和保持平衡，避免从高处掉落。
二、壁虎的足部结构
壁虎的足部结构是实现“飞檐走壁”的关键。它们的爪子有非常小的刺状突起，可以增加摩擦力，从而抓住表面。此外，壁虎的爪子也被称为“蜥脚”，它们有伸展和拇指对立的能力，可以快速地粘附、剥离和移动，以适应不同表面的形状和纹理。具体来说，壁虎的足部结构包括以下几个部分：
掌部：位于足掌前端的平坦部分，能够支撑身体重量并增加摩擦力。
趾垫：位于掌部后方的垫状结构，能够缩小足掌面积并提高足部灵活性。
指节：分布在足掌和脚背上的指节能够弯曲和扭转，以便适应不同表面的形状和纹理。
爪子：细长的爪子有刺状突起，可以增加摩擦力，从而抓住表面。
三、壁虎的生理特征
除了身体和足部结构外，壁虎的一些生理特征也有助于其实现“飞檐走壁”。
首先是壁虎的肌肉。壁虎的肌肉非常发达，可以产生强大的牵拉力，这使得它们能够在垂直表面或倾斜表面上爬行。此外，壁虎的肌肉非常灵活，可以帮助其调整身体姿势和保持平衡。
其次是壁虎的血液循环系统。壁虎的血液循环系统具有一定的特殊性，例如壁虎的动脉与静脉连接，使得血液能够缓慢流动，并且氧气和营养物质能够更有效地被供应给细胞。这有助于壁虎在运动时保持耐力和稳定性。
最后是壁虎的呼吸系统。由于壁虎通常生活在极端环境下，它们的呼吸系统与其他爬行动物有所不同。壁虎的肺部比较小，但可以通过快速的呼吸来迅速吸收足够的氧气，以满足高强度的运动需要。
壁虎能够“飞檐走壁”主要归功于其特殊的足部结构和生理特征，可以快速、稳定地在不同的表面上行走，并且在逃避捕捉或寻找食物等场景中具有显著的优势。
脚掌特殊。
壁虎的爪垫披覆着细小的毛状突起，这些突起被称为“刚毛”，每根刚毛又分叉成数百根更细的“铲状匙突”。科学家早就发现，范德瓦耳斯力——两个偶极子之间的吸引力和排斥力，在微观尺度上会变得极其显著。
因此，当壁虎脚上的绒毛与墙壁和天花板非常接近时，绒毛分子和墙壁分子中的电子就会发生相互作用，产生电磁吸引力，使壁虎在光滑表面上自由攀爬。虽然蜘蛛、蟑螂、甲虫、蝙蝠、树蛙和蜥蜴的脚大小不同，但都是借助这种力黏着在物体表面的。
壁虎脚掌对科学研究的作用
近期的研究已经发现，在壁虎的脚印和爪垫的大量刚毛中存在某种疏水性的脂质分子（这也存在于爬行动物的表皮上，以类似砖墙的图案排列）。NIST所使用的同步加速器显微镜非常适合观察这种分子结构，因为它不仅可以识别出三维物体表面的分子，还能精确地显示出分子的位置和方向。
研究人员推测，这层约1纳米厚的脂质薄膜或许可以排开铲状匙突下的水，使匙突与物体表面充分接触，从而帮助壁虎在潮湿的表面上保持抓力。此外，刚毛和铲状匙突由角蛋白构成，类似于人类头发和指甲中的蛋白质。研究发现，角蛋白纤维的排列方向与刚毛方向一致，这或许增强了刚毛的抗磨损能力。
很多过去的发明都受到了壁虎脚的启发，如干式粘合剂、附有人造刚毛的黏力攀爬机器人等。杰伊等科学家认为他们最近的研究可以应用于新的产品设计，例如可以粘在潮湿表面的"壁虎靴"，或者能帮助抓握潮湿工具的"壁虎手套"等。