新研究发现三角织蛛透过蜘蛛网把自己弹出去抓猎物 加速度超过火箭20倍_年底刚刚明星动态,说到了心坎里最新消息 Hyptiotes cavatus把网拉得紧紧地

一只三角蛛属(Hyptiotes)的蜘蛛在刚结好的网上等待猎物。 PHOTOGRAPH BY STEPHEN DALTON, NATURE PICTURE LIBRARY

在评测室开展的评测中,Hyptiotes cavatus把网拉得紧紧地,图像中左边的是锚丝、右边的是陷阱丝。 PHOTOGRAPH COURTESY S.I. HAN
(神秘的地球uux.cn报导)据美国全国地理(撰文:KENRICK VEZINA 编译:钟慧元):新探究察觉,三角织蛛(Triangle weaver spiders)透过蛛网蓄积惊人的揭秘无线耳机攻略能量,这在动物界可是独门技术。
对大若干人来说,蜘蛛网就是一张黏黏的丝网,再怎么精心兴办,也是被动的。
但是,有一种蛛形纲动物却把自己的网合作到另一个层次,它们使用中古世纪工程师的沉着冷静,兴办出能蓄积张力的工具。 这就是在美国及全全球许多地方都找得到的三角织蛛(Hyptiotes cavatus)。
织好一张三角形的全面粉丝应援攻略网以后,它们会从腹部吐出的蛛丝、把自己固定在小树枝上,再用力拉住蛛网的中央锚线、把全部结构拉得很紧很紧。
这样的做法就像十字弓的弓弦那样,可以在蛛网中蓄积位能(potential energy),可是蜘蛛版次的释放机制就是蜘蛛自己的身体,它们能让全部结构维持紧绷,直到发射。
若有昆虫撞上蜘蛛网,蜘蛛就会放开锚线,孤独时刻推荐释放原本抓在腹部的松弛蛛丝,把蜘蛛网(和蜘蛛自己)向前弹射,抓住蜘蛛网里的虫。
这种效果「有点像网枪,」丹尼尔. 马苏塔(Daniel Maksuta)说,他是俄亥俄州艾克朗大学的博士生,也是这篇蜘蛛新探究的共同作者。 他说,有时候蜘蛛乃至会重新「上膛」、「发射」蜘蛛网数次,以确保猎物动弹不得。
如今,有一项新开展探究使用高速摄影机,证实了这种蜘蛛网实际上能储存并释放出惊人的能量。
事实上,Hyptiotes cavatus的网投射出去的加速度超过770公尺/秒平方(m / s2),这相当于美国航天总署航天飞机最大加速度的26倍。
作者强调,这是动物界已知唯一能「外部功率放大」的例子,也就是运用外界物体储存能量、使之倍增,然后一次整体释放出去。
超速蜘蛛
以便做这项新探究,探究领导者俄亥俄州艾可朗大学的博士生莎拉. 韩(Sarah Han)与同仁捉了野生的Hyptiotes cavatus后饲养在室内。
蜘蛛一样会织网,就像在野外那样,然后团队再录下蜘蛛和猎物的互动。
影片显示,每次蜘蛛拉扯自己的网时,就像是在转动曲柄、上紧弹射器。 蜘蛛每次用附肢拉扯所形成的力量有限,但蜘蛛网的弹性让蛛网能储存多次拉扯所形成的力量,然后一次整体释放出来,这就是功率放大(power amplification)。
团队也用使用做出了蜘蛛网的模型,跑过几次仿真,较为以下三种状况所释放的能量:使用体外工具(蛛网)功率放大;使用体内功率放大(像是跳蚤的跳跃),完全不使用功率放大,单纯靠肌肉力量跳跃。
依据他们的模型,由拉紧的蜘蛛网提供的增强能量,就是蜘蛛抓住猎物的秘密。
这种策略对蜘蛛来说也是顺利的,依据5月13日发表在《美国全国科学院院刊》(PNAS)的探究,在评测室的观察中,若不释放蜘蛛网,则蜘蛛每一次都抓不到猎物。 但假如蜘蛛能妥善使用蜘蛛网,顺利率大约可达到70%。
揭开蜘蛛丝之谜
其他还有一些无脊椎动物也会吐丝,例如蛾的幼虫,「但跟蜘蛛的广泛分布以及特性多样根本无从相比。 」堪萨斯大学的蛛形动物考古学家保罗. 谢尔登(Paul Selden)说。
蜘蛛丝的用途,差不多就跟蜘蛛的种类(超过4万5000种)一样多。 但就算与甩动丝球的流星锤蜘蛛(bolas spiders)、在暗穴等待猎物的螲蟷(trapdoor spiders)、还有靠静电力为动力的蜘蛛宝宝相比,Hyptiotes依旧锋芒毕露。
「我想不出这种捕捉操控系统还能再怎么演化,也想不出没有亲缘关系的物种有没有能匹敌的捕捉网。 」谢尔登说。
还是有一些令人深感兴趣的难题尚未解开。 比方说,在紧紧拉住蜘蛛网的时候,H. cavatus似乎是一直弯着附肢,这对大若干的动物来说都会相当累。
「它们是怎么办到的? 」韩提出这个难题。 她打算要找出解答。
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