科學也可以如此靠近

沒有翅膀照樣飛,另類的飛行昆蟲——蜘蛛

2月
07
2020

2020年2月07日02時 門蟲

門蟲

在一般人的認知中,飛行是鳥類和部分昆蟲的專利,人類和其他沒有翅膀的生物除了乘坐飛機以外是沒有辦法飛行的,但是事實真的是如此嗎?鳥類的身體結構與翅膀使它們能夠長時間的在空中飛行,但其實自然界中有某些罕見的生物即使沒有翅膀,也能夠飛上天或是做到某種程度的飛行。今天要跟大家介紹的是昆蟲界沒有翅膀卻能飛行的存在——蜘蛛。

大家應該都看過電影《蜘蛛俠》中蜘蛛俠利用蜘蛛絲在城市之間穿梭的場景吧?但是大多數人都不知道現實中蜘蛛的飛行能力其實是超過電影中蜘蛛俠的。蜘蛛是能夠飛行的生物,事實上在科學界蜘蛛能夠飛行並不是新聞,達爾文在1839年發表的著作《小獵犬號航海記》中,記載著許多他在航海過程的所見所聞,其中就有提到他看見數百隻小蜘蛛飛行並降落在船上,而當時船和陸地的距離可是有上百里遠的。

蜘蛛的飛行方式和鳥類等靠翅膀飛行是不一樣的,它們只需要等待時機並放出蜘蛛絲就能夠進行空飄移動。蜘蛛飛行的原理一直是科學界爭論不休的一個話題,目前主要分為兩派理論,一派認為蜘蛛飛行的主要助力是風,另一派則認為靜電才是蜘蛛飛行的動力。支持風力的派別認為,蜘蛛吐出的絲是柔軟且具有彈性的,這種絲碰上強風時就能高度彎曲,乘著風勢就像是一個張開的降落傘將蜘蛛帶入高空,這個理論一度獲得絕大多數人的支持。

然而靜電力流派的人並不這麼認為,他們觀察到蜘蛛即使是在某些沒有風的情況下也能夠進行飛行,因此他們認為靜電力才是飛行的動力。直到英國發布了一個決定性的實驗,研究人員將蜘蛛放置到一個密閉沒有空氣流通的大盒子內,並在裡面布置了電場,之後他們就觀察到了蜘蛛腿上的細毛受到靜電力作用後會向人類的頭髮碰到靜電一樣豎立了起來,表示蜘蛛感受到了周圍靜電的變化。沒多久後研究人員就發現蜘蛛在完全沒有風的狀態下吐絲並起飛了,而當他們將人工電場關閉後,蜘蛛就不會有任何的飛行行為。後來研究人員還發現可以通過電場來控制蜘蛛的飛行高度,這個決定性的實驗一舉推翻了風力飛行派的理論,證明蜘蛛飛行的主要動力是透過靜電力,而風力只是輔助和控制方向的作用。研究人員認為蜘蛛是先通過全球電場的靜電力來控制起飛的高度,之後再順著風飛行,這項研究改變了我們對蜘蛛的既有認知。

而在現實生活里蜘蛛其實沒有很經常用到這個技能,也因此很少人有親眼見到蜘蛛飛行的畫面。通常只有繁殖季節中的幼小蜘蛛,會利用這種飛行方式來離開成年蜘蛛活動的區域,尋找自己新的棲息地。當遇到生活環境發生大變化導致不適合棲息時,蜘蛛們就會進行大遷徙,在澳洲就曾經由於降雨量過度導致部分地區淹水,後來人們在淹水的地區就發現了大規模蜘蛛空飄遷徙的痕跡。

有時在鄉村田野間也能看見鋪天蓋地的蜘蛛絲,這些也是許多蜘蛛嘗試飛行留下的證據。


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