虽然没有翅膀，但蜘蛛能靠地球电场“飞航”

蜘蛛依靠微小的气流漂浮在空中，而这背后可能有一个电场推动这项技能发挥作用。照片:那个大块头/梭特斯托克

有一只像宇航员一样的八条腿的蜘蛛漂浮在空中，寻找着陆点。

我们知道的是，蜘蛛会站在一个升高的地理位置上，用蜘蛛丝做一个小降落伞，然后在微风中飞走。这种技能叫做气球。

蜘蛛飞得更远以躲避捕食者。

空中导航似乎是一种非常有效的长距离迁移方式，但问题是，根据空气动力学定律，蜘蛛不应该仅仅通过蛛丝和微风就能完成如此大范围的长距离穿越，但令人惊讶的是，甚至在海拔16000英尺的地方也发现了一些蜘蛛。

准备起飞:一只小蜘蛛踮着脚尖伸出一块丝绸。照片:迈克尔·哈钦森

根据一项新的研究，蜘蛛也可能受益于电场。电场是存在于电荷和变化磁场周围空间的一种特殊物质。只要有电荷，就会有电场。本质上，地球的大气层是一个巨大的回路。蜘蛛能飞可能是因为它们体内有某种能探测电场的装置。

最后，布里斯托尔大学的研究人员埃里卡·莫利和丹尼尔·罗伯特发现，即使蜘蛛被关在一个没有微风但有可控电场的盒子里，它们仍然可以飞翔。

物理学家彼得·戈勒姆说:“这一发现令人惊讶。虽然我最初知道电场在蜘蛛的飞行中起着关键作用，但我只能通过生物学推测来证明这一点。莫利和罗伯特的研究结果清楚地指出了这个问题的答案。”

仰望5公里的高度，蜘蛛正在飞翔。照片:阿德莫图斯/梭特斯托克

当这项研究发表在《当代生物学》杂志上时，它表明电场不仅能触发蜘蛛的飞行技能，还能给它们提供升力和速度，它们甚至可以在没有微风的情况下滑行。所以，为了理解蜘蛛是如何靠电飞行的，我们首先需要了解关于地球电场的基本知识。地球有自己的负电荷，称为“接地”；另一方面，在普通天气的户外，从平坦的地面垂直向上，电势每米增加100伏。

大气势梯度(APG)是地球和电离层(地球大气的电离区)之间的电磁回路，它存在于世界各地，但其强度变化很大。在平静的日子里它是100伏特，在暴风雨天气里它增加两个数量级。虽然我们知道大黄蜂可以探测周围的电场并利用它来寻找花朵，但是研究人员直到现在才发现蜘蛛也有同样的设备。

当蜘蛛抛出蜘蛛网时，蜘蛛网带负电。相同的电荷互相排斥，所以蜘蛛丝取代了周围物体的负电荷。但是蜘蛛丝周围的空气带正电，这实际上形成了一个回路。

静电排斥的传播能力可能是由于一种特殊的蜘蛛感觉:研究人员注意到蜘蛛脚上的细小毛发在电场的作用下会颤抖。

莫利说:“蜘蛛有许多种类的刺和毛，但在飞行中是蜘蛛的毛孢菌感应出电场。只有这种头发可以移动，而其他的头发似乎不动。”

蜘蛛腿上的毛发可以探测声音、气流甚至电场。照片:普罗塔索夫安/梭特斯托克

蜘蛛并不局限于感应电场，它还可以编织微型降落伞，飞到空中，甚至从实验箱里出来。

在这项研究中，莫利和罗伯特使用了一个密封的水箱，该水箱形成了一个稳定的电场，以消除空气流动等其他因素的干扰。然后他们介绍了一只小蜘蛛。他们注意到，如果电场打开，蜘蛛飞行的次数会显著增加。此外，如果蜘蛛在空中时电场是开-关-开的，蜘蛛会在一段时间内上下移动。

换句话说，它们不仅能探测电场，还能利用电场和静电排斥的原理来实现飞行。

想象一下蜘蛛能到达多高的地方，想象一下在雷暴中大气是如何发出几千伏的爆裂声的。如果你碰巧是蜘蛛恐惧症患者，你可能会有点绝望，因为蜘蛛可能会突然从天上掉下来。

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