Als je vooruit wilt komen, moet je je ergens tegen afzetten. De derde wet van Newton – “actie is min reactie” – geldt evenzeer voor mensen als voor vogels, vissen en schaatsenrijdertjes. Die laatste bevolken meren, plassen en sloten in groten getale gedurende de zomermaanden, en deze week prijken ze op de omslag van het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Want eindelijk is het duidelijk hoe de diertjes het doen, zo sierlijk over het wateroppervlak glijden. Lange tijd werd er gedacht dat ze kleine golfjes maken met hun middelste poten – zoals alle insecten hebben schaatsenrijdertjes er zes. De golfjes bewegen naar achteren, waardoor de diertjes vooruit komen. Actie is min reactie, Newton zei het al. Om zulke golfjes te maken, moeten de pootjes van het waterlopertje met een snelheid van tenminste 25 centimeter per seconde bewegen, zo hebben berekeningen aangetoond. Dat haalt een volwassen schaatsenrijdertje met gemak. Maar volstrekt onverklaarbaar was het feit dat ook baby-schaatsenrijdertjes in staat zijn om over het water te scheren. De pootjes van de jonge beestjes zijn namelijk nog veel te kort om een dergelijke snelheid te halen. Onder schaatsenrijder-enthousiastelingen staat dat laatste bekend als Denny’s Paradox, naar Mark Denny, de Amerikaanse biomechanicus die de tegenstrijdigheid voor het eerst signaleerde. Want in weerwil van hun korte pootjes razen de kleine schaatsenrijdertjes met het grootste gemak over het wateroppervlak. John Bush en collega’s van het Massachusetts Institute of Technology zochten uit hoe dat komt. Ze lieten de schaatsenrijdertjes over een wateroppervlak lopen waarop een dunne laag blauwe kleurstof dreef, en legden de bewegingen vast met een hogesnelheidscamera. Dat leverde niet alleen prachtige plaatjes op, maar ook een verrassend inzicht. De golfjes aan de oppervlakte bleken lang zo’n grote rol niet te spelen bij de voortbeweging van de diertjes als aanvankelijk werd gedacht. De voorwaartste energie van de diertjes wordt vooral geleverd door veel dieper gelegen wervelingen. Die wervelingen spelen zich goeddeels onder het wateroppervlak af. Ze zijn vergelijkbaar met de kleine draaikolkjes die ontstaan achter de bladen van een roeispaan bij het voortbewegen van een roeiboot. Het verschil is alleen dat de pootjes van de waterlopertjes niet door het wateroppervlak heenprikken, zoals roeispanen, maar er een beetje over heen vegen. Denny’s Paradox is hiermee uit de wereld, melden de onderzoekers opgelucht. De baby-schaatsenrijdertjes mogen dan wel heel erg korte pootjes hebben, de onderwaterwervels die ze maken zijn groot genoeg om ze over het wateroppervlak te doen glijden. Voortstuwing door werveltjes te maken is niet nieuw in het dierenrijk: vogels doen het, en vissen ook. Maar bij schaatsenrijdertjes was het nog niet gezien. De onderzoekers hebben hun ontdekking overigens onmiddellijk in de praktijk gebracht: Bush en collega’s ontwikkelden een robot-schaatsenrijder, die zich op dezelfde manier voortbeweegt als zijn natuurlijke soortgenoten. Robo-Strider, zoals de 9 centimeter lange aluminium robot is gedoopt, wandelt keurig over het water. De Jezushagedis (Basiliscus sp.) hadden we al. Nu is er dus ook de Jezusrobot. Jacqueline de Vree The hydrodynamics of water strider locomotion, David L. Hu, Brian Chan en John W. M. Bush in Nature, vol 424 7 augustus 2003, p 663 ev How to walk on water, Michael Dickinson in Nature, vol 424, 7 augustus 2003, p 621 ev