蓝底上，一只普通海星的腹面，露出许多淡橙色的管足

海星（又称海星）是攀爬高手。这些多臂无脊椎动物能够攀爬垂直、水平甚至倒置的表面：似乎没有哪种基质是它们无法驾驭的，无论是岩石、黏滑的、沙质的还是光滑的玻璃。而且，它们无需中枢神经系统，更不用说大脑，就能做到这一点。

由国际生物学家和工程师团队撰写的一篇新论文揭示，尽管缺乏中枢控制，海星的运动方式仍然相当巧妙，其内置特征使海星能够根据当前面临的挑战（或者更确切地说是“脚”）大幅调整其运动方式。

每条海星腕的腹面都布满了成排的液压管足，或称足状突起。“管”是一根柔韧的肌肉茎，它通过水管系统泵送液体 以实现运动；“足”是茎顶端扁平的柔韧圆盘，它会分泌富含蛋白质的粘性黏液，使自身附着在表面上（也可能分泌一种脱粘黏液）。

普通海星（Asterias rubens）每条腕上有四排管足，这意味着它们要四处爬行，就需要协调数百个独立肢体的时机。

“与许多动物不同，海星的体型和爬行速度之间的关系并非那么直接，”论文作者解释道。一般来说，体型越大，爬行速度往往越慢，附肢越多也是如此。但红海星（Asterias rubens）的情况并非如此。

为了更好地观察海星在特定时刻哪些脚参与了运动，科学家们在实验室中测量了海星在发光的高折射率玻璃上爬行时光线的变化。这种方法已被证明对昆虫、动物和人类的脚部成像非常有效。

每当海星接触到这种特殊的玻璃时，它就会改变光线的折射方式，使接触区域呈现出海星脚印的亮点。

无论有多少管足与基质接触，海星爬行的速度大致相同；但当管足粘附时间增加时，它们的爬行速度就会减慢。

这表明海星调节每只脚的时机不是通过中央神经元系统，而是通过改变其接触时间来响应机械负荷：给海星背上负重背包，观察额外的努力如何影响它们的“步态”，进一步支持了这一理论。

这些背包分别增加了海星总体重的25%或50%。正如预期的那样，这种额外的负荷显著增加了每只足的附着时间。

“我们通过实验和模拟进一步研究了倒立运动（即海星在其笼子的‘天花板’上行走），发现当动物相对于重力方向倒置时，管足会调整其接触行为，”作者报告说。

“我们的研究结果共同表明，海星通过调节管足与基质的相互作用来适应不断变化的机械需求，从而展现出一种稳健的、分散式的策略，用于在各种复杂地形中航行。”​