蜘蛛在电场上翱翔

数百年来，蜘蛛的空气动力学能力吸引了科学家的兴趣。查尔斯达尔文自己也在琢磨，数百种生物是如何在海上风平浪静的日子成功击落比格犬，然后在风平浪静的日子以极快的速度从船上起飞的。

科学家将这些无翼节肢动物的飞行行为归因于“气球”。蜘蛛可以通过释放丝来飞行数千英里，丝将它们推到风中。

然而，在没有风的情况下，当天空多云，甚至下雨时，观察到气球的事实提出了一个问题：一只蜘蛛如何在低水平的空气动力学阻力下起飞？

布里斯托尔大学的生物学家认为他们已经找到了答案。

“许多蜘蛛使用多条线以扇形展开，这表明肯定存在排斥静电力，”首席研究员埃里卡莫利博士解释说，他是感官生物物理学专家。

“目前的理论无法单独用风作为驱动力来预测蜘蛛气球的图案。为什么有些日子空气中有大量的空气，而其他日子没有蜘蛛会尝试气球？我们想知道是否有其他外力和空气动力学阻力可能导致气球膨胀，以及它们可能用来检测这种刺激的感觉系统。”

神秘的解决方案可能存在于大气电势梯度(APG)，这是一个始终存在于大气中的全球电路。APG和电场(所有物质周围的电场)都能被昆虫探测到。例如，大黄蜂可以检测它们和花朵之间产生的电场，而蜜蜂可以利用它们的电荷与蜂窝进行交流。

蜘蛛丝长期以来一直被认为是一种有效的电绝缘体，但直到现在，蜘蛛是否能以类似于蜜蜂的方式探测电场并做出反应还是个未知数。

他们的研究结果发表在今天的《当代生物学杂志》上。布里斯托尔的研究人员将蜘蛛暴露在实验室控制的电场中，电场的数量相当于大气中的数量。他们注意到，打开和关闭电场会导致蜘蛛向上(上)或向下(下)移动，这证明了蜘蛛在受到电场时可以无风飞行。

“以前，风或热的阻力被认为是这种扩散模式的原因，但我们证明了大气中发现的电场强度可以触发气球，并在没有任何气流的情况下提供升力，”莫利博士补充道。这意味着电场和电阻可以提供蜘蛛气球在自然界传播所需的力。"

这项研究的应用范围超出了节肢动物的世界。空气扩散是许多毛虫和叶螨的重要生物过程。更好地理解扩散背后的机制对全球生态学非常重要，因为它们可以更好地描述种群动态、物种分布和生态恢复力。

然而，仍有更多的工作要做。“下一步将包括观察其他动物是否也能探测和利用气球中的电场，”莫利博士说。我们也希望进一步研究气球丝的物理特性，进行这方面的气球研究。"

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