Ползание прибывает из волн то путешествие через мышцу. Эти волны могут поехать в том же самом направлении, как животное ползает (прямые волны), от заключительной части к голове, или в противоположном направлении (ретроградные волны), от главы к хвосту. В то время как улитки используют бывший тип волны, земляные черви и приставаки используют последнего. Хитоны (polyplacophora) могут переключиться между обоими типами движения.
При помощи химической модели в форме самоколеблющегося геля исследователи, работающие с Цинюй Гао в китайском Университете Горной промышленности и Технологии (Цзянсу, Китай) и Ирвинг Р. Эпштейн в Университете Брандейса (Уолтхэм, Массачусетс, США), были в состоянии ответить на некоторые из многих вопросов об этих процессах ползания.Гель – молекулярная сеть с жидкостью, связанной в промежутках. В этом случае жидкость содержит все компоненты, необходимые для колеблющейся химической реакции («химические часы»).
Исследователи включили один компонент своей системы реакции в сеть: рутениевый комплекс. Во время реакции рутений периодически переключается между двумя степенями окисления, Жу (2 +) и Жу (3 +). Этот выключатель изменяет гель так, чтобы в одном государстве это могло держать больше жидкости, чем другой, таким образом, гель раздувается и периодически сжимается.
Как химические часы, эти регионы размножаются в волнах, подобных волнам сокращений мышц в ползании.Комплекс, используемый в этом геле также, изменяет степень окисления, когда освещено со светом.
Когда правильная половина геля освещена более сильно, чем левые, волны перемещаются справа налево, т.е., от верхнего уровня – в низкочастотную область колебаний геля. Как только различие в интенсивности озарения достигает определенного порога, это вызывает подобное червю движение геля слева направо, ретроградного передвижения волны. Если различие увеличено далее, гель прибывает в остановку. Дальнейшее увеличение различия заставляет гель перемещаться снова, но в противоположном направлении, т.е., прямое передвижение волны.
Неоднородное освещение играет роль, аналогичную тому из бросающих якорь сегментов и придатков (таких как конечности и крылья) во время миграции клеток и передвижения животных, которые управляют направлением передвижения, усиливая прямое движение и/или запрещая противоположное движение.При помощи вычислительных моделей исследователи смогли описать эти процессы. В геле есть регионы, где тянущие силы преобладают; продвигающиеся силы преобладают в других областях.
Изменения в интенсивности озарения приводят к различным изменениям в силах трения и напряженным отношениям в геле. Когда эти эффекты сложены, возможно предсказать, в которое направление переместится конкретный элемент сетки геля.
Одно важное открытие из этой модели: специальные изменения в вязкоупругих свойствах слизи, выделенной улитками и червями, поскольку они ползают, не требуются для передвижения, или ретроградные или прямые.