新的模型解释了蜘蛛是如何利用一根细丝进行长途飞行的。

　　它们在太阳下闪闪发光，就像光线的分叉一样；它们并不是直线，就像在风中飘动的丝绸一般。——查尔斯·达尔文，《小猎犬号航海记》，1832年

　　当达尔文在“小猎犬”号甲板上散步时，曾对一种依靠像丝绸一样的细丝、从90公里之外的海岸空降到战舰上的小蜘蛛感到困惑，并终生未得其解。对于蜘蛛的这一神奇本领，美国夏洛茨维尔市弗吉尼亚大学的工程师Joseph Humphrey于1987年最先给出了解释。然而如今，科学家们通过重新审视达尔文最初的观测资料——蜘蛛用来旅行的细丝是柔软的而非刚性的——从而找出了这一模式的致命错误。

　　Humphrey曾试图依据蜘蛛这种名为“乘气球飞行”的行为提炼出一套数学公式。通过将蜘蛛的细丝视为一种刚性的物质，Humphrey计算出，细丝与空气之间的摩擦力足以将小蜘蛛在风中传送100米的距离。然而英国赫特福德郡Rothamsted研究实验室的数量生态学家David Bohan却认为：“就像所有的科学家或工程师一样，他（Humphrey）总是试图寻找到一种最简单的解释。”但Humphrey的模式却是错误的。一根直线并不能产生足够的升力，从而将蜘蛛传送那么远的距离——大约9000米。

　　因此Bohan和同事决定用复杂的方法来解释这一问题。在《生物学快报》杂志7月12日发表的一篇论文中，研究小组设置了一种气球模式，进而重新考虑了丝绸般的蜘蛛网的特性。这些蜘蛛丝的柔韧性越强，它们的有效表面积也就越大，这意味着由细丝产生的摩擦力也就越大。Bohan解释说，对于柔软光滑的蜘蛛丝而言，如果风的方向和强度合适，空气“可能更像是一杯果汁而非气体”，从而能够使蜘蛛飞行极远的距离。Bohan预言，这一模型将有助于科学家们研究蜘蛛的迁徙模式，并因此控制它们的种群规模——尽管蜘蛛会捕食一些害虫，但其自身往往也是一种有害动物。

　　对于Bohan的工作，Humphrey认为它是非常完美并很有效的模型。但他也指出，由于这项研究结果以特定的大气条件为前提，因此也存在过度单纯化的缺点。Humphrey表示：“我并不认为这是一个放之四海而皆准的模型。” 研究人员接下来将通过观测蜘蛛在风道实验中的行为从而验证这一模型。然而气球蜘蛛过小的体型将使这项实验观测变得非常困难，Bohan希望能够在1年内取得实验结果。（群芳）

来源：《科学时报》

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