蜘蛛在电场上飞涨

数百年来，蜘蛛的空气动力学能力引起了科学家们的兴趣。查尔斯·达尔文(Charles Darwin)自己沉思着数百名生物如何在海上平静的日子里成功地击落比格犬，然后在无风的日子以极快的速度从船上起飞。

科学家们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绸的路径进行数千英里的飞行，这些丝绸将它们推向风中。

然而，在没有风的情况下观察到气球的事实，当天空阴天，甚至在多雨的情况下，提出了一个问题：蜘蛛如何以低水平的气动阻力起飞?

布里斯托大学的生物学家认为他们找到了答案。

“许多蜘蛛使用多股丝线以扇形形状展开，这表明必须有一种排斥的静电力，”首席研究员Erica Morley博士解释说，他是感官生物物理学的专家。

“目前的理论无法用单独的风作为驱动力来预测蜘蛛气球的模式。为什么有些日子会有大量的空气进入空中，而其他日子根本没有蜘蛛会尝试气球?我们想知道是否有其他外力和气动阻力可能引发气球膨胀以及他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在于大气电位梯度(APG)，这是一种始终存在于大气中的全球电路。APG和围绕所有物质的电场(电场)可以被昆虫检测到。例如，大黄蜂可以检测它们之间和花朵之间产生的电场，而蜜蜂可以利用它们的电荷与蜂巢进行通信。

长期以来，蜘蛛丝一直被认为是一种有效的电绝缘体，但直到现在，人们还不知道蜘蛛能否以类似于蜜蜂的方式检测和响应电场。

在他们的研究中，其研究结果发表在今日的当代生物学杂志上，布里斯托尔的研究人员将Linyphiid蜘蛛暴露于实验室控制的电子领域，这些电子领域在数量上等同于大气中的电子领域。他们注意到，打开和关闭电场导致蜘蛛向上(向上)或向下(向下)移动，证明蜘蛛在受到电场作用时可以在没有风的情况下空降。

莫利博士补充说：“以前，来自风或热力的拖曳力被认为是这种扩散模式的原因，但我们表明，在大气层中发现的强度的电场可以在没有任何空气流动的情况下触发气球并提供升力。这意味着电场和阻力可以提供蜘蛛气球在自然界中扩散所需的力。“

该研究结果的应用范围超出了节肢动物的世界。空中扩散是许多毛虫和蜘蛛螨的重要生物过程。对扩散背后机制的更好理解对于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。

但是，还有更多工作要做。莫利博士说：“下一步将涉及查看其他动物是否也检测和使用气球中的电场。我们也希望进一步研究气球丝绸的物理特性，并在该领域进行气球研究。”

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