飛翔的蜘蛛可以從空氣中的電荷中獲得線索
蜘蛛可能沒有翅膀,但它們并不局限于地面。在適當(dāng)?shù)臈l件下,一些蜘蛛會爬到高處,釋放絲線形成降落傘,然后在微風(fēng)中飄散。在氣流的作用下,它們在地球表面漂浮數(shù)公里,甚至穿過海洋到達(dá)新的棲息地(SN: 2/4/17,第12頁)。
現(xiàn)在,新的研究表明,空氣并不是這次飛行的唯一推動力,這種飛行被稱為氣球。研究人員于7月5日在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上撰文指出,蜘蛛能夠感知地球大氣中的電荷,而這些電荷所施加的力可能是它們發(fā)光的信號。這個看不見的信號可以幫助解釋為什么蜘蛛的起飛時間看起來有點,嗯,輕飄飄的。有時,蛛形綱動物會成群結(jié)隊地出現(xiàn);其他天,盡管天氣狀況相似,但它們?nèi)匀环€(wěn)固地扎根。
過去的研究表明,具有大氣渴望的蜘蛛確實需要微風(fēng),其速度低于每小時11公里。不過,英國布里斯托爾大學(xué)的感覺生物學(xué)家埃里卡·莫雷(Erica Morley)說,光是這樣的速度還不足以讓一些較大種類的氣球蜘蛛飛離地面。
因此,科學(xué)家們一直想知道是否有其他力量參與其中:也許是地球大氣中的電荷推動空中蜘蛛的絲線,幫助它們在降落傘中呈扇形散開。這些電荷形成一個電場,吸引或排斥其他帶電物體或粒子。它的強度不同,在樹葉和樹枝等物體周圍變得更強,也隨著氣象條件的變化而波動。
首次實驗測試的蜘蛛是否能感覺這些電荷,莫雷和布里斯托爾感覺生物學(xué)家丹尼爾·羅伯特阻塞了天然電場在實驗室,然后創(chuàng)建一個人工模仿什么準(zhǔn)節(jié)肢動物高空雜技演員的經(jīng)驗,并放置小蜘蛛從Linyphiidae家庭到人造領(lǐng)域。在電場下,即使沒有微風(fēng),蜘蛛也會停在它們的腿尖上,這是一種類似芭蕾舞演員的行為,預(yù)示著氣球的膨脹。當(dāng)研究人員關(guān)閉人工電場時,這種行為(科學(xué)家稱之為“踮起腳尖”)就會減弱。
莫雷發(fā)現(xiàn),蜘蛛身體上的細(xì)小毛發(fā)對移動的空氣和電場的存在都有反應(yīng),但不同。只要有風(fēng)吹在頭發(fā)上,頭發(fā)就會豎起來。但當(dāng)面對電場時,當(dāng)電場被打開后,他們最戲劇性地站立起來,然后在大約30秒內(nèi)逐漸縮小到靜止?fàn)顟B(tài)。
柏林技術(shù)大學(xué)的空氣動力學(xué)研究人員Moonsung Cho沒有參與這項研究,他說,這項研究將充氣前的腳尖運動與電場的存在聯(lián)系起來,但實際上起飛可能需要更多的東西。雖然研究中的一些蜘蛛確實會順帶飄走,但這種起飛行為實際上并沒有得到測量。
和應(yīng)對電場可能并不是整個故事時起飛時間:不同的蜘蛛,屬Xysticus,或地面蟹蜘蛛,似乎感覺風(fēng)速的腿在空中之前,擺動一個細(xì)長的附屬物在氣流和確定風(fēng)力條件是否有利于發(fā)射,曹的團隊6月14日在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》上報道。
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