新研究發(fā)現(xiàn)三角織蛛透過蜘蛛網(wǎng)把自己彈出去抓獵物 加速度超過火箭20倍

一只三角蛛屬(Hyptiotes)的蜘蛛在剛結(jié)好的網(wǎng)上等待獵物。 PHOTOGRAPH BY STEPHEN DALTON,織蛛蜘蛛自己深圳同城上門外圍上門外圍女(電話微信181-2989-2716)提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付30分鐘內(nèi)到達(dá) NATURE PICTURE LIBRARY

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的去抓實(shí)驗(yàn)中,Hyptiotes cavatus把網(wǎng)拉得緊緊地,獵物照片中左邊的過火是錨絲、右邊的新研現(xiàn)角是陷阱絲。 PHOTOGRAPH COURTESY S.I. HAN
(神秘的究發(fā)加速箭倍地球uux.cn報(bào)道)據(jù)美國國家地理(撰文:KENRICK VEZINA 編譯:鐘慧元):新研究發(fā)現(xiàn),三角織蛛(Triangle weaver spiders)透過蛛網(wǎng)蓄積驚人的織蛛蜘蛛自己深圳同城上門外圍上門外圍女(電話微信181-2989-2716)提供高端外圍上門真實(shí)靠譜快速安排不收定金見人滿意付30分鐘內(nèi)到達(dá)能量,這在動物界可是透過獨(dú)門技術(shù)。
對大部分人來說,網(wǎng)把蜘蛛網(wǎng)就是彈出度超一張黏黏的絲網(wǎng),再怎么精心打造,也是被動的。
然而,有一種蛛形綱動物卻把自己的網(wǎng)推進(jìn)到另一個(gè)層次,它們運(yùn)用中古世紀(jì)工程師的沉著冷靜,打造出能蓄積張力的工具。 這就是在美國及全世界許多地方都找得到的三角織蛛(Hyptiotes cavatus)。
織好一張三角形的網(wǎng)以后,它們會從腹部吐出的蛛絲、把自己固定在小樹枝上,再用力拉住蛛網(wǎng)的中央錨線、把整個(gè)結(jié)構(gòu)拉得很緊很緊。
這樣的做法就像十字弓的弓弦那樣,可以在蛛網(wǎng)中蓄積位能(potential energy),不過蜘蛛版本的釋放機(jī)制就是蜘蛛自己的身體,它們能讓整個(gè)結(jié)構(gòu)維持緊繃,直到發(fā)射。
若有昆蟲撞上蜘蛛網(wǎng),蜘蛛就會放開錨線,釋放原本抓在腹部的松弛蛛絲,把蜘蛛網(wǎng)(和蜘蛛自己)向前彈射,抓住蜘蛛網(wǎng)里的蟲。
這種效果「有點(diǎn)像網(wǎng)槍,」丹尼爾. 馬蘇塔(Daniel Maksuta)說,他是俄亥俄州艾克朗大學(xué)的博士生,也是這篇蜘蛛新研究的共同作者。 他說,有時(shí)候蜘蛛甚至?xí)匦隆干咸拧埂ⅰ赴l(fā)射」蜘蛛網(wǎng)數(shù)次,以確保獵物動彈不得。
現(xiàn)在,有一項(xiàng)新進(jìn)行研究運(yùn)用高速攝影機(jī),證實(shí)了這種蜘蛛網(wǎng)其實(shí)能儲存并釋放出驚人的能量。
事實(shí)上,Hyptiotes cavatus的網(wǎng)投射出去的加速度超過770公尺/秒平方(m / s2),這相當(dāng)于美國航天總署航天飛機(jī)最大加速度的26倍。
作者指出,這是動物界已知唯一能「外部功率放大」的例子,也就是利用外界物體儲存能量、使之倍增,然后一次全部釋放出去。
超速蜘蛛
為了做這項(xiàng)新研究,研究領(lǐng)導(dǎo)者俄亥俄州艾可朗大學(xué)的博士生莎拉. 韓(Sarah Han)與同事捉了野生的Hyptiotes cavatus后飼養(yǎng)在室內(nèi)。
蜘蛛一樣會織網(wǎng),就像在野外那樣,然后團(tuán)隊(duì)再錄下蜘蛛和獵物的互動。
影片顯示,每次蜘蛛拉扯自己的網(wǎng)時(shí),就像是在轉(zhuǎn)動曲柄、上緊彈射器。 蜘蛛每次用附肢拉扯所產(chǎn)生的力量有限,但蜘蛛網(wǎng)的彈性讓蛛網(wǎng)能儲存多次拉扯所產(chǎn)生的力量,然后一次全部釋放出來,這就是功率放大(power amplification)。
團(tuán)隊(duì)也用軟件做出了蜘蛛網(wǎng)的模型,跑過幾次仿真,比較以下三種狀況所釋放的能量:使用體外工具(蛛網(wǎng))功率放大;使用體內(nèi)功率放大(像是跳蚤的跳躍),完全不使用功率放大,單純靠肌肉力量跳躍。
根據(jù)他們的模型,由拉緊的蜘蛛網(wǎng)提供的增強(qiáng)能量,就是蜘蛛抓住獵物的秘密。
這種策略對蜘蛛來說也是成功的,根據(jù)5月13日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)的研究,在實(shí)驗(yàn)室的觀察中,若不釋放蜘蛛網(wǎng),則蜘蛛每一次都抓不到獵物。 但如果蜘蛛能妥善運(yùn)用蜘蛛網(wǎng),成功率大概可達(dá)到70%。
揭開蜘蛛絲之謎
其他還有一些無脊椎動物也會吐絲,例如蛾的幼蟲,「但跟蜘蛛的廣泛分布以及功能多樣根本無從相比。 」堪薩斯大學(xué)的蛛形動物考古學(xué)家保羅. 謝爾登(Paul Selden)說。
蜘蛛絲的用途,差不多就跟蜘蛛的種類(超過4萬5000種)一樣多。 但就算與甩動絲球的流星錘蜘蛛(bolas spiders)、在暗穴等待獵物的螲蟷(trapdoor spiders)、還有靠靜電力為動力的蜘蛛寶寶相比,Hyptiotes依舊鋒芒畢露。
「我想不出這種捕捉系統(tǒng)還能再怎么演化,也想不出沒有親緣關(guān)系的物種有沒有能匹敵的捕捉網(wǎng)。 」謝爾登說。
還是有一些令人深感興趣的問題尚未解開。 比方說,在緊緊拉住蜘蛛網(wǎng)的時(shí)候,H. cavatus似乎是一直彎著附肢,這對大部分的動物來說都會非常累。
「它們是怎么辦到的? 」韓提出這個(gè)問題。 她打算要找出解答。
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