數(shù)百年來，蜘蛛的空氣動(dòng)力學(xué)能力引起了科學(xué)家們的興趣。查爾斯·達(dá)爾文(Charles Darwin)自己沉思著數(shù)百名生物如何在海上平靜的日子里成功地?fù)袈浔雀袢?，然后在無風(fēng)的日子以極快的速度從船上起飛。

科學(xué)家們將這些無翼節(jié)肢動(dòng)物的飛行行為歸因于“氣球”，蜘蛛可以通過釋放絲綢的路徑進(jìn)行數(shù)千英里的飛行，這些絲綢將它們推向風(fēng)中。

然而，在沒有風(fēng)的情況下觀察到氣球的事實(shí)，當(dāng)天空陰天，甚至在多雨的情況下，提出了一個(gè)問題：蜘蛛如何以低水平的氣動(dòng)阻力起飛?

布里斯托大學(xué)的生物學(xué)家認(rèn)為他們找到了答案。

“許多蜘蛛使用多股絲線以扇形形狀展開，這表明必須有一種排斥的靜電力，”首席研究員Erica Morley博士解釋說，他是感官生物物理學(xué)的專家。

“目前的理論無法用單獨(dú)的風(fēng)作為驅(qū)動(dòng)力來預(yù)測(cè)蜘蛛氣球的模式。為什么有些日子會(huì)有大量的空氣進(jìn)入空中，而其他日子根本沒有蜘蛛會(huì)嘗試氣球?我們想知道是否有其他外力和氣動(dòng)阻力可能引發(fā)氣球膨脹以及他們可能用來檢測(cè)這種刺激的感覺系統(tǒng)。“

神秘的解決方案可能在于大氣電位梯度(APG)，這是一種始終存在于大氣中的全球電路。APG和圍繞所有物質(zhì)的電場(chǎng)(電場(chǎng))可以被昆蟲檢測(cè)到。例如，大黃蜂可以檢測(cè)它們之間和花朵之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，而蜜蜂可以利用它們的電荷與蜂巢進(jìn)行通信。

長(zhǎng)期以來，蜘蛛絲一直被認(rèn)為是一種有效的電絕緣體，但直到現(xiàn)在，人們還不知道蜘蛛能否以類似于蜜蜂的方式檢測(cè)和響應(yīng)電場(chǎng)。

在他們的研究中，其研究結(jié)果發(fā)表在今日的當(dāng)代生物學(xué)雜志上，布里斯托爾的研究人員將Linyphiid蜘蛛暴露于實(shí)驗(yàn)室控制的電子領(lǐng)域，這些電子領(lǐng)域在數(shù)量上等同于大氣中的電子領(lǐng)域。他們注意到，打開和關(guān)閉電場(chǎng)導(dǎo)致蜘蛛向上(向上)或向下(向下)移動(dòng)，證明蜘蛛在受到電場(chǎng)作用時(shí)可以在沒有風(fēng)的情況下空降。

莫利博士補(bǔ)充說：“以前，來自風(fēng)或熱力的拖曳力被認(rèn)為是這種擴(kuò)散模式的原因，但我們表明，在大氣層中發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)度的電場(chǎng)可以在沒有任何空氣流動(dòng)的情況下觸發(fā)氣球并提供升力。這意味著電場(chǎng)和阻力可以提供蜘蛛氣球在自然界中擴(kuò)散所需的力。“

該研究結(jié)果的應(yīng)用范圍超出了節(jié)肢動(dòng)物的世界?？罩袛U(kuò)散是許多毛蟲和蜘蛛螨的重要生物過程。對(duì)擴(kuò)散背后機(jī)制的更好理解對(duì)于全球生態(tài)學(xué)非常重要，因?yàn)樗鼈兛梢愿玫孛枋龇N群動(dòng)態(tài)，物種分布和生態(tài)恢復(fù)力。

但是，還有更多工作要做。莫利博士說：“下一步將涉及查看其他動(dòng)物是否也檢測(cè)和使用氣球中的電場(chǎng)。我們也希望進(jìn)一步研究氣球絲綢的物理特性，并在該領(lǐng)域進(jìn)行氣球研究。”