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蜘蛛要飛 靠風也用電

2018/7/6 — 16:59

背景圖片來源:《蜘蛛俠》宣傳圖片

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適乎雨季,或者蜘蛛覺得有需要移居時,牠們能以「空飄」飛到其他地方,另覓新居所。

此現象早於 17 世紀已被記錄,但牠們的飛行機制一直吸引科學家拆解。德國仿生及演化技巧研究中心 (Institute of Bionics and Evolution Technique) 就曾在今年 4 月發表報告,指蟹蛛能挑選風向和時機起飛

問題是,有時蜘蛛在無風環境一樣可以飛行。最新刊於 Current Biology 的研究或提供了答案:蜘蛛竟可借助大氣電場起飛和飛行。不僅如此,蜘蛛身上的感應毛細胞也會在感應到電場時移動,或是令牠們知悉起飛時機。

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今次發現是源自天體物學家 Peter Gorham 2013 年 刊於 arXiv 的報告。Gorham 在報告中測試演化之父達爾文的猜想。達爾文當年認為蜘蛛或能以靜電幫助飛行,而此假說更一直廣為科學家討論,但最終在 200 年前被認為是不可能而再沒有跟進。

5 年前, Gorham 重新計算大氣電場對蜘蛛空飄影響,發現理論上靜電飛行是可能實現,並希望有生物學家可進一步了解此機制。英國布里斯托大學生物學研究人員 Erica L. Morley 跟 Daniel Robert 留意到 Gorham 的報告,因此決定嘗試循此方向了解牠們的飛行機制。

Morley 首先建設了一個將外界氣流和電場完全隔絕的小箱。之後他們將在箱子的上下兩層,安裝電極,以此模擬自然環境中的大氣電場。Morley 和 Robert 觀察到電場通電後,蜘蛛開始踮著腳尖站立,與飛行前,準備吐絲的動作相似。在部份情況下,蜘蛛甚至會起飛。

更有趣的是,透過將開關電極,已起飛的蜘蛛更會上下移動。除此以外,他們利用激光照射到蜘蛛的毛髮時,還發現牠們身上的細長感覺毛 (trichobothria) 亦會移動,似乎牠們的毛髮不僅能感應到聲音和微弱氣流,還可以感應到電場。此發現也令蜘蛛成為蜜蜂以外,第二種能感應電場的節肢動物。蜘蛛可能會透過感覺電場改變,決定何時飛行。

今次研究再為蜘蛛飛行之謎添加新線索,而且解釋到為甚麼牠們在無風環境一樣可以飛行。更重要是,可以憑此實驗了解牠們的遷移機制。沒有參加研究的 Gorham 認為 Morley 跟 Robert 實驗可信,並笑言相信達爾文會對研究結果感到相當興奮。 

來源:
PBS, Spiders fly on the currents of Earth’s electric field, 5 July 2018 

報告:
Morley, E.L. & Robert, D. (2018). Electric Fields Elicit Ballooning in Spiders. Current Biology, Published Online. DOI: 10.1016/j.cub.2018.05.057

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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