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虽然没有翅膀,但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

如果你碰巧是蜘蛛恐惧症患者,那就有点绝望了。

虽然没有翅膀,但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

蜘蛛依靠微小的气流漂浮在空中,而蜘蛛的背后可能是驱动技能的电场。图片:thatmacroguy/Shutterstock

一只像八条腿的宇航员一样的蜘蛛漂浮在半空中,寻找着陆点。

我们所知道的是,蜘蛛站在一个凸起的地理位置,用蜘蛛丝做一个小降落伞,然后吹一阵微风。这项技能称为气球。

蜘蛛飞到更远的地方以逃避捕食者。

飞行似乎是一种非常有效的长距离迁移方式,但问题是,根据空气动力学,蜘蛛不应该仅仅通过蜘蛛和微风就能进行如此大规模的跳跃,但令人惊讶的是,即使是一些蜘蛛也被发现在海拔16,000英尺处。

虽然没有翅膀,但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

准备起飞:一只小蜘蛛踮起脚尖伸出一根蜘蛛丝。图片:迈克尔·哈钦森

根据一项新的研究,蜘蛛也可能从电场中受益。电场是一种特殊的物质,存在于电荷和变化磁场周围的空间中,只要有电荷。从本质上讲,地球的大气层是一个巨大的电路,蜘蛛可以飞行,也许是因为它们的身体内置了某种可以探测电场的装置。

最终,布里斯托尔大学的研究人员埃里卡·莫利(Erica Morley)和丹尼尔·罗伯特(Daniel Robert)发现,即使蜘蛛被关在一个没有微风但控制电场的盒子里,它们仍然可以飞行。

物理学家彼得·戈勒姆(Peter Gorham)说:"这一发现令人惊叹。虽然我以前知道电场在蜘蛛飞行中起着关键作用,但我只能通过生物学推测来证明这一点。莫利和罗伯特的这项研究使这个问题的答案非常清楚。"

虽然没有翅膀,但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

抬头仰望5公里的高度,看到蜘蛛在飞翔。图片来源:Ademortuus/Shutterstock

这项发表在《当代生物学》(Current Biology)杂志上的研究表明,电场不仅会触发蜘蛛的飞行技能,还可以为它们提供升力和速度,即使没有微风也能滑翔。因此,要了解蜘蛛如何通过电力飞行,您首先需要了解地球电场的基础知识。地球有自己的负电荷,或"地面",而在正常天气的户外,电位每米增加100伏,从平坦的地面垂直向上。

大气势梯度(APGs)是地球和电离层之间的电磁电路,电离层是地球大气层的电离区域,存在于世界各地,但它们的强度差异很大。平静的一天是100伏特,在暴风雨天气下直接增加两个数量级。虽然我们知道大黄蜂可以探测到周围的电场,并利用它们来寻找花朵,但研究人员直到现在才发现,原来的蜘蛛具有相同的设备。

当蜘蛛扔出蜘蛛网时,蜘蛛会带负电荷。电荷是致敬的,蜘蛛从周围的物体中排出负电荷。但是蜘蛛周围的空气是带正电的,这实际上会产生一个电路。

在静态斥力下行进的能力可能是由于一种特殊的蜘蛛感应:研究人员注意到,蜘蛛脚上的微小毛发在电场的作用下颤抖。

莫利说:"蜘蛛身上的刺和毛发种类很多,但在飞行中,电场被蜘蛛的毛发(毛滴虫)感应到,只有这种毛发会四处移动,其他毛发似乎不会动。"

虽然没有翅膀,但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

蜘蛛腿上的毛发可以探测声音,气流甚至电场。图片来源:Protasov AN/Shutterstock

蜘蛛不仅限于感应电场,但它们还可以将迷你降落伞编织到空中,甚至从实验室盒子中编织出来。

在这项研究中,莫利和罗伯特使用了一个密封的水箱,该水箱形成了稳定的电场,消除了空气流动等其他因素的干扰。然后他们介绍了一只小蜘蛛。他们指出,如果电场打开,蜘蛛飞行的数量会显着增加。另外,如果蜘蛛在空中通断续续的电场下,你会看到蜘蛛上下一会儿。

也就是说,它们不仅可以探测电场,还可以利用电场和静电斥力的原理来飞行。

想象一下蜘蛛可以达到的高度,想象一下在雷暴中数千伏特的大气噼啪作响。如果你碰巧是蜘蛛恐惧症患者,那就有点绝望了,因为蜘蛛会突然从天而降。

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