「御氣飛行」蜘蛛利用風、空氣中的電場起飛?甚至能飛越海洋!

在實驗室裡,當研究人員打開電場時,蜘蛛準備“飛”起來!

“御氣飛行”蜘蛛利用風、空氣中的電場起飛?甚至能飛越海洋!

蜘蛛將要起“飛”前的動作~(網絡圖)

在吹入微風之前,蜘蛛會踮起腳尖(如上圖),放出絲線。新的研究表明,電場可能幫助蜘蛛決定何時飛行

蜘蛛沒有翅膀,但這並不意味著它們被困在陸地上。人們知道,蜘蛛是用絲線做成的“降落傘”在地球表面漂浮數公里。

這些所謂的“御氣飛行蜘蛛”(ballooning-spider)甚至可以飛越海洋,到達新的棲息地。最新研究表明,空氣中的電荷可能為飛行提供線索。

這一無形的信號可能有助於解釋為什麼蜘蛛的起飛時機如此不可預知。有些天,大量的蜘蛛一起聚集在一起。而在其他日子裡,儘管天氣條件相似,他們仍然堅守陣地。

當條件合適時,一些蜘蛛會爬到最高點。在那裡,它們釋放絲線,等待風幫助它們高飛。

“御氣飛行”蜘蛛利用風、空氣中的電場起飛?甚至能飛越海洋!

等待高飛的蜘蛛~(網絡圖)

要起飛,蜘蛛需要柔和的氣流。過去的研究表明風速低於11公里每小時(7英里每小時)是最好的。

英國布里斯托爾大學的感官生物學家埃裡卡·莫利(Erica Morley)指出,這樣的微風不應該強到足以讓一些“御氣飛行蜘蛛”(ballooning-spider)飛離地面。

因此,她指出,科學家們長期以來一直懷疑是否有其他力量參與其中。

例如,地球大氣中的電荷形成一個場,吸引或排斥其他帶電物體或粒子。這個電場的強度不同。它生長在物體周圍,如樹上的葉子和樹枝。它也隨著天氣而波動。在適當的條件下,這些電荷會不會推到蜘蛛降落傘的絲線上——將它們扇動起來以保持蜘蛛在空中飛?

埃裡卡·莫利和布里斯托爾大學的感官生物學家丹尼爾·羅伯特(Daniel Robert)決定研究蜘蛛是否能感知這些電荷。

首先,他們封鎖了實驗室裡的天然電場,然後人為地創造了電場。它模仿了野外蜘蛛的經歷。皿蛛科是世界上第二大的蜘蛛科。科學家們把來自那個家族的微小蜘蛛放進了那個電場。

即使沒有微風,當蜘蛛察覺到這片領域時,它們也會棲息在腳尖上。蜘蛛在“御氣飛行”之前會擺出類似芭蕾舞式的姿勢。科學家稱之為“踮起腳尖”。當研究人員關掉人造電場時,蜘蛛就會從踮起腳尖的狀態回覆到正常。

研究人員在7月5日的《當代生物學》上分享了他們的發現。

這張掃描電子顯微鏡圖像顯示了蜘蛛腿上毛髮的特寫(下圖)。這些頭髮在微風中豎起來。同樣的毛髮也對電場有反應。

“御氣飛行”蜘蛛利用風、空氣中的電場起飛?甚至能飛越海洋!

蜘蛛毛髮的反應~(網絡圖)

研究人員發現,蜘蛛體內的細小毛髮會對移動的空氣和電場做出反應。但它們對兩者的反應都是一樣的。只要空氣吹在它們身上,它們的毛髮就豎起來了。

在電場的作用下,當電場打開時,毛髮會非常明顯地豎起來。在接下來的30秒左右,這些毛髮逐漸回落到它們的休息位置。

這些新發現將飛行前的踮腳姿勢與電場的存在聯繫起來。

柏林工業大學研究空氣動力學的Moonsung Cho補充道,但是蜘蛛需要更多的東西才能真正起飛。

沒有參與這項研究的Moonsung Cho解釋說,研究中的一些蜘蛛確實漂浮著。然而,研究人員並沒有測量這種起飛行為。

Moonsung Cho在另一個蜘蛛家族研究過“操縱空氣”。地蟹蜘蛛在“飛”上高空之前,似乎用它們的腿來感覺風速,它們擺動一條細長的腿,以感知移動的空氣,並決定風的條件是否適合飛行。

Moonsung Cho的團隊在6月14日的《公共科學圖書館·生物學》雜誌上報道了這一發現。

所以當蜘蛛決定要起“飛”時,對電場的反應可能並不是全部。


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