蜘蛛可以用电飞行数百英里

1832年10月31日，年轻的博物学家查尔斯·达尔文（Charles Darwin）走上HMS Beagle甲板，意识到这艘船已经被数千名入侵者登上。到处都是微小的红蜘蛛，每只蜘蛛宽一毫米。该船在离岸60英里处，因此这些生物必须从阿根廷大陆上空飘过。达尔文写道：“所有的绳索都被蛛丝网包裹和流苏。”

蜘蛛没有翅膀，但是它们仍然可以飞向空中。他们会爬到一个裸露的地方，将腹部抬高到天空，挤出丝线，然后飘走。此行为称为膨胀。它可能将蜘蛛带离捕食者和竞争者，或者带向拥有丰富资源的新土地。但是，无论出于何种原因，这显然都是一种有效的出行方式。蜘蛛被发现在空中两英里半，到海面一千英里。

人们普遍认为，起气球作用是因为丝绸随风飘动，从而将蜘蛛拖走。但这并不完全有意义，尤其是因为蜘蛛只会在微风中膨胀。蜘蛛不会从腹中射出丝，这种微风轻拂的强度似乎不足以将线拉出，更不用说携带最大的高空飞鸟，或产生高速度的蛛网状起飞了。达尔文本人发现，蜘蛛飞行的速度是“不负责任的”，其原因是“无法解释的”。

但是埃里卡·莫利（Erica Morley）和丹尼尔·罗伯特（Daniel Robert）对此做了解释。在布里斯托大学工作的二人组已经证明，蜘蛛可以感知地球的电场，并利用它将自己发射到空中。

每天，世界各地大约发生40,000场雷暴雨，共同将地球的大气层变成巨大的电路。大气的上游带正电荷，而行星的表面带负电荷。即使在晴天，万里无云的天空下，空气在地面上方每米处也承载着约100伏的电压。在有雾或暴风雨的条件下，该梯度可能会增加到每米数万伏。

膨胀的蜘蛛在此行星电场内工作。当它们的丝离开身体时，通常会带负电荷。这会排斥蜘蛛所在表面上类似的负电荷，从而产生足够的力将其提升到空中。蜘蛛可以爬到树枝，树叶或草叶上，从而增加力量。接地的植物与生长的地面具有相同的负电荷，但会突入带正电荷的空气中。这会在它们周围的空气与它们的叶子和树枝的顶端之间产生大量的电场，并且蜘蛛会从这些顶端冒出来。

这种想法是通过静电排斥来进行飞行的，最早是在1800年代初，即达尔文航行期间提出的。物理学家彼得·高汉姆（Peter Gorham）在2013年重新提出了这个想法，并表明该想法在数学上是合理的。现在，莫利和罗伯特已经用实际的蜘蛛对其进行了测试。

首先，他们表明蜘蛛可以检测电场。他们将蜘蛛纲动物放在塑料盒中央的垂直纸板条上，然后在地板和天花板之间产生电场，其强度与蜘蛛在户外所经历的强度相似。这些田野动摇了蜘蛛脚上的微小感觉毛，即毛癣菌。莫利说：“这就像您摩擦气球并将其托住头发一样。”

作为响应，蜘蛛进行了一系列称为tip脚的动作-它们站在腿的末端，将腹部悬在空中。 “这种行为只有在膨胀之前才能看到，”莫利说。尽管许多蜘蛛被关在没有气流的密闭盒子中，但实际上还是设法起飞了。当Morley关掉盒子里面的电场时，膨胀的蜘蛛掉了下来。

田纳西大学的安吉拉•庄（Angela Chuang）说，了解蜘蛛可以物理检测周围环境的静电变化尤其重要。她说：“这是许多有趣的研究问题的基础。” “各种电场强度如何影响起飞，飞行和着陆的物理特性？蜘蛛会利用大气条件的信息来决定何时分解其网或创建新网吗？”

气流可能仍在膨胀中起一定作用。毕竟，允许蜘蛛感应电场的同一根毛发也可以帮助它们测量风速或风向。柏林工业大学的Moonsung Cho最近表明，蜘蛛通过将前腿抬高到风中来准备飞行，大概是为了测试它的强度。

尽管如此，莫利和罗伯特的研究表明，静电力本身足以将蜘蛛推入空中。 “这确实是一流的科学，”戈勒姆说。 “作为物理学家，在我看来电场很重要，但是我只能推测生物学如何支持这一点。”莫雷（Morley）和罗伯特（Robert）已将这一确定性推到了远远超出我的任何期望的程度。”

他补充说：“我认为查尔斯·达尔文（Charles Darwin）和我一样会很高兴阅读它。”

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