突然冒出水面的小屁股，其实是在“补气”，这是水蛛能在水下生活的秘诀

撰文 | Cloud

审校 | Ziv

就在快浮到水面的时候，它突然来一个180度转身，屁股对着水面，向上弹一下 。

然后，带着“一屁股”的新鲜空气游回水里。

图片来源：Team Candiru

这个冒出水面又立刻下沉的屁股，来自潜水钟蜘蛛（Argyroneta Aquatica），顾名思义，这种蜘蛛具有潜水的能力。不过，事实上，潜水钟蜘蛛不只是会潜水，而且是大部分时间都在水中生活，因此也被称作水蛛。

虽然许多蜘蛛都能在水生环境中生活，但潜水钟蜘蛛是目前已知的唯一一种几乎完全在水下生活的蜘蛛。它们捕食、进食、交配、产卵等活动全都在水下进行。

然而，与此同时，它们仍然需要呼吸空气，于是蜘蛛版的潜水钟就应运而生。

潜水钟，是人类最早用于水下工作和探险的设备之一。

蛛丝潜水钟

“屁股”之所以能携带空气，是因为潜水钟蜘蛛的腹部（这个带气的大屁股确切地说是腹部）有强疏水性的毛发，空气会被困在这些毛发中，从而在蜘蛛腹部周围形成一层几微米厚的空气层。

图片来源：Nature Materials

这一圈空气，就像人们潜水时随身携带的氧气瓶。而且，蜘蛛的腹部就有呼吸器官——潜水钟蜘蛛拥有比较大的气管系统和一个缩小的书肺，因此，它们在水中可以通过腹部呼吸，而不用像人那样把头放在氧气面罩里呼吸。

蜘蛛的气管，图片来源：knowable magazine

蜘蛛的书肺，图片来源：John Henry Comstock

接着，就是潜水钟的选址。蜘蛛的潜水钟一般会造在错综复杂的水下植物之间。它们先用蛛丝搭建一个简陋的丝网。研究发现，水生和半水生蜘蛛的蛛丝有非常疏水的成分。之后，蜘蛛会将腹部表面的一些空气“脱”下来，固定在丝网上。通过蛛丝之间的表面张力，空气在此保持成一个气泡。

到家了，“脱”掉身上的气泡，图片来源： Team Candiru

当蜘蛛多次往返水面给自己“打气”之后，气泡中的空气得到补充后就会逐渐增大。最后，一个充满空气的潜水钟就造成了。较小的潜水钟只能容纳蜘蛛的腹部，而较大的潜水钟则允许整只蜘蛛进出。

这个气泡不简单

蜘蛛的潜水钟不仅能储存蜘蛛从水面带回的空气，还能自动从水里吸收氧气。

由于潜水钟周围水中的氧气通常比钟内的氧气多，因此氧气会自然地从水里扩散到气泡中。基于同样的原理，钟内的二氧化碳也会扩散出去，于是，钟里面的空气就能保持宜居。

研究发现，即使在温暖的死水中，潜水钟也能从水中提取蜘蛛所需的氧气。要是在氧气供应较好的池塘中，潜水钟交换气体的效果会更佳。蜘蛛可以在这个气泡内待一整天，而无需不停地浮到水面“打气”带回家。由于潜水钟蜘蛛很多时候都安静待着，因此它们的氧气需求也很容易得到满足。

图片来源：knowable magazine

尽管如此，潜水钟仍会缓慢地缩小。因为随着时间的推移，气泡内的氮气也会逐渐扩散到水中，于是气泡就会收缩变小。因此，蜘蛛还是需要偶尔浮出水面，带着一屁股的空气，为水里的气泡之家补气。

图片来源：Smithsonian Channel

更小的雌蛛，更大的钟

雌性潜水钟蜘蛛拥有更大的潜水钟，大约是雄性的两倍。但有意思的是，与大多数陆地蜘蛛不同，雄性潜水钟蜘蛛的体形比雌蛛大。

较大的雄性在水下的活动能力更强，可以潜入更深的地方捕食，在寻找配偶时也更具优势。而雌性的体形更小，可能是因为它必须花费大量的时间来制造和维护大钟，而不是积极地寻找猎物。

雌性蜘蛛需要一个更大的气泡来产卵和照顾后代，更频繁地“补气”也意味着更多的能量消耗。雌性较小的体形也限制了它的潜水能力，它因此生活在更靠近水面的区域，这样从水面转移空气到潜水钟也就更容易。

从水面“运-气”回家，图片来源：Team Candiru

不管是雌性还是雄性，它们捕猎之后都得把食物打包回家再开吃。通常情况下，当有猎物碰到蜘蛛的水下丝网时，它们就能感受到振动，然后冲出去将其抓住，再拉入钟内。进食的时候，蜘蛛会向猎物身上分泌消化液，但在水中，消化液一分泌出来就会被稀释——于是，食物只能打包带回家享用。

回到潜水钟家里，蜘蛛就能和陆地的表亲一样，在空气中进食。它们以水生无脊椎动物和小鱼为食，不过一般都不挑食，只要能装进潜水钟就行。

宝可梦的滴蛛霸很像潜水钟蜘蛛，图片来源：pokemon

栖息地在减少

许多水生和半水生蜘蛛都会使用气泡在水中呼吸、活动，只不过潜水钟蜘蛛运用气泡的能力实在是太突出了。潜水钟蜘蛛主要生活在北欧、中欧以及亚洲部分地区水流缓慢的溪流、池塘和湖泊，韩国京畿道甚至还有一片专门的保护区——银岱里水蛛栖息地。

我国、日本和韩国都有水蛛，图为韩国唯一的水蛛栖息地，图片来源：Cultural Heritage Administrati on

在水生环境中，蜘蛛需要提防大鱼和青蛙等天敌。并且，它们不能离开气泡太久，水下游泳能力也不强，因此在水里必须好好隐藏起来。不过，生活在水中当然也有一些好处。蜘蛛可以躲避鸟类或大型昆虫等动物，而蜘蛛在水里捕食时也可以更好地隐藏自己，然后突然出击。

然而，随着气候变化和其他人类活动的干扰，湿地正在减少，而且，蜘蛛也无法穿过干燥的土地迁移到新的湿地，一些水生蜘蛛的生存正面临着威胁。

有些水生蜘蛛，我们还没来得及好好认识它们，甚至还不知道某些物种的存在，可能就会消失。

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（打捞瓦萨号上的青铜大炮时也用到了潜水钟）

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