19世紀(jì)30年代初,年僅22歲的自然學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文登上了英國皇家海軍的“小獵犬號(hào)”雙桅橫帆船,開啟了一段被后人不斷傳頌的環(huán)球科考。在一次遠(yuǎn)離大陸的航行中,他驚奇地發(fā)現(xiàn),這艘孤獨(dú)航行的帆船上,竟布滿了阿根廷特有的小紅蜘蛛。在日記中,他記錄了他對(duì)這些小生靈來源的困惑:“我不知道它們是從哪里來的,這里離最近的陸地也有 60英里(近100千米),所以我猜測(cè)它們是憑借風(fēng)飛過來的。”
科學(xué)家對(duì)這些蜘蛛飛行之謎進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候蜘蛛都把蛛絲當(dāng)作了“熱氣球”:蜘蛛會(huì)爬到較高的位置,如樹枝或草葉的頂端,踮起“腳”尖,噴射出長(zhǎng)長(zhǎng)的蛛絲,隨后借助上升氣流,隨風(fēng)飄蕩,實(shí)現(xiàn)遷移。
如今,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),蜘蛛不僅能憑風(fēng)飛行,還能利用大氣電場(chǎng)飛行。在無風(fēng)的環(huán)境中,大氣中的電場(chǎng)為蜘蛛提供了額外的“推力”。這種電場(chǎng)來源于地面和高空電離層之間的電勢(shì)差:晴朗天氣下,每上升1米,電勢(shì)差就增加100伏特,而在雷暴天氣中,電勢(shì)差可高達(dá)1 萬伏特。
為了驗(yàn)證蜘蛛是否能利用電場(chǎng)飛行,科學(xué)家設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他們將蜘蛛置于一個(gè)封閉容器中,隔絕外部電場(chǎng)和空氣流動(dòng),然后在容器內(nèi)施加與自然環(huán)境一致的電場(chǎng)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),電場(chǎng)開啟時(shí),蜘蛛能夠飛行;在蜘蛛飛行過程中切換電場(chǎng)的開關(guān),蜘蛛的飛行高度也隨之變化。此外,蜘蛛在起飛前會(huì)做出一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)作——踮“腳”,這表明蜘蛛利用電場(chǎng)是有意識(shí)的。
蜘蛛感知電場(chǎng)的機(jī)制與它們的“聽毛”有關(guān)。這些細(xì)小的毛發(fā)對(duì)電場(chǎng)變化敏感,當(dāng)電場(chǎng)變化時(shí),“聽毛”的朝向也會(huì)隨之變化,從而幫助蜘蛛判斷飛行時(shí)機(jī)。
此外,科學(xué)家推測(cè),當(dāng)蜘蛛吐絲時(shí),蛛絲與空氣摩擦?xí)县?fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下,負(fù)電荷被上方的正電荷吸引,拉動(dòng)蜘蛛升空。
在特定的天氣條件下,如雷雨天氣,大氣電場(chǎng)強(qiáng)度顯著增強(qiáng),蜘蛛御電飛行的能力更加顯著。這意味著在某些時(shí)刻,蜘蛛很可能會(huì)突然從天而降。對(duì)于蜘蛛恐懼癥患者來說,這可能不太妙。