無風時蜘蛛也能“起飛”，靠的是“電場”

蜘蛛的空氣動力學已經困擾科學家數百年。科學家将這些無翼節肢動物的飛行行為定義為"氣球"，其中蜘蛛可以使用蜘蛛将自己推入風中并遷移數千英裡。然而，在無風、陰天甚至雨天都可以看到"氣球駕駛"，這就提出了一個問題：當空氣動力學阻力非常低時，蜘蛛如何"起飛"？

在7月5日發表在《生物學潮流》（Biology Current）雜志上的一篇論文中，布裡斯托爾大學的生物學家認為他們已經找到了答案。"很多蜘蛛在起飛時會釋放出多隻蜘蛛，這些蜘蛛是扇形的，散落着，這意味着它們之間可能存在靜電。首席研究員，感官生物實體學專家Erica Morley博士說："現有的理論無法預測蜘蛛使用風作為動力的'氣球飛行員'模式。為什麼有些日子有很多蜘蛛起飛，但有些日子卻沒有？我們想知道除了空氣動力學阻力之外，是否有任何外力觸發"氣球驅動"，以及蜘蛛使用什麼樣的傳感系統來檢測這些力。"

謎團可能是大氣電位梯度（APG）。昆蟲可以探測到圍繞所有物質的大氣電位梯度和電場（電子場）。例如，大黃蜂可以檢測到自己和花朵之間的電場，蜜蜂可以用電荷與蜂巢進行交流。蜘蛛絲長期以來一直被認為是一種有效的電絕緣體，但直到現在還不知道蜘蛛能夠以類似蜜蜂的方式檢測和響應電場。

在他們的研究中，布裡斯托爾大學的研究人員将容器蜘蛛暴露在實驗控制的電場（相當于大氣中的電場重量）中，并發現當電場打開或關閉時，蜘蛛向上（打開）或向下移動（關閉），證明蜘蛛可以在沒有風的電場中"起飛"。

"以前，科學家們認為來自風和蜘蛛本身的阻力是這種傳播背後的驅動力，但我們的研究表明，電場可以引起'氣球驅動'，并在沒有空氣流動的情況下為蜘蛛提供升力。莫利博士補充道。

這些發現不僅限于節肢動物，而且對于毛毛蟲等許多動物來說也是一個非常重要的生物學過程。更好地了解這種擴散方法背後的機制對全球生态學非常重要，并使我們能夠更好地描述種群動态，物種分布和生态恢複。"接下來，我們将看看其他種類的動物是否也可以檢測并利用電場在空氣中傳播。莫利博士說。

合輯：天空評論：張萌單獨編輯

資料來源：https://phys.org/news/2018-07-spiders-ballooning-electric-fields.html