蜘蛛可能缺乏翅膀,但它们并不局限于地面。在适当的条件下,一些蜘蛛物种将爬升到高点,释放丝线形成降落伞,并在微风中漂浮。在气流的作用下,他们可以在地球表面上方漂移数公里,甚至跨越海洋到达新的栖息地。
新的研究表明,空气不是蜘蛛飞行的唯一力量,这些有助于蜘蛛飞行的力量被称为气球。7月5日,研究人员在《当代生物学》杂志上报道,蜘蛛可以感知地球大气中的电荷,这些电荷所施加的力可能是他们飘行的线索。这些看不见摸不着的信号可以帮助解释为什么蜘蛛的起飞时间看起来有点轻浮。有些时候,蜘蛛成群地运动; 其他时候,尽管天气条件相似,但它们仍然坚定不移地在原地一动不动。
过去的研究显示,具有大气吸气功能的蜘蛛确实需要微风,其速度低于每小时11公里。英格兰布里斯托大学的感官生物学家埃里卡莫利说,但单靠这些速度不应该足以使一些较大种类的气球蜘蛛离开地面。
从扫描电子显微镜图像上观看到的蜘蛛腿上的细毛能够响应移动的空气,在图像上显示这些毛发闭合。因此,科学家们一直想知道是否可能涉及其他一些力量:地球大气中的电荷可能会推动空中蜘蛛丝绸飘带的丝线,以帮助它们在降落伞中保持散开状态。这些电荷形成电场,吸引或排斥其他带电物体或颗粒。它的强度不同,在树木上的树叶和树枝等物体周围变得更强,并且随着气象条件而波动。
在第一次测试蜘蛛能否感知这些电荷的实验中,莫利和布里斯托尔感官生物学家丹尼尔罗伯特在实验室中阻挡了自然发生的电场。然后,他们创造了一个模仿节肢动物空中飞行员所经历的人造物,并将来自Linyphiidae家族的极小蜘蛛放入该虚拟场地。在电场下,即使没有微风,蜘蛛也会栖息在他们腿部的尖端,这是一种类似芭蕾舞女演员的行为。当研究人员关闭人工电场时,这种行为(科学家称之为“脚尖姿态”)消退了。
莫利发现,蜘蛛身体上的微小毛发能够对移动的空气和电场的存在作出反应,但反应各异。只要空气吹在他们身上,头发就会竖起来。但是当面对电场时,它们立刻站立起来,然后在大约30秒内逐渐放气到其静止位置。
该研究将气球前的脚尖行为与电场的存在联系起来,但实际上起飞可能需要更多的东西,柏林技术大学的空气动力学研究员Moonsung Cho表示。虽然研究中的一些蜘蛛偶然漂浮了,但实际上没有测量到这种升力行为。当起飞时间到来时,响应电场可能不是完整的解释:一种不同的蜘蛛,Xysticus或地面螃蟹蜘蛛似乎在高空前感受到它的腿的风速,摆动一个细长的附肢。
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