FYI:为什么蜘蛛不会被自己的网缠住?

了解这些蛛形纲动物如何避免被它们的粘液困住。
圆网蛛 (Araneus diadematus) 在网上 Jan Tove Johansson

织网蛛,这种蛛形纲动物通过粘性网捕捉猎物,占所有已知蜘蛛的四分之一以上。这些物种用点缀着粘稠粘液液滴的螺旋形横梁编织它们的创作。(网的径向和框架线是干净的。)当昆虫碰到这些液滴时——每毫米的丝线可以承载几十个——它就会被粘住,然后蜘蛛冲过去注入毒液或用丝线包裹它。当然,问题是,捕食者如何逃脱自己的粘液陷阱?

博物学家们最近才弄清楚粘性网的力学原理——以及如何避免被粘住。“尽管有很多人对此感到好奇,但这个话题得到的关注却少得令人惊讶,”弗吉尼亚理工大学的生物学家布伦特·奥佩尔说,他曾研究过蜘蛛的捕获线。奥佩尔表明,当一只虫子试图从网上挣脱时,液滴会将力量分散到一段有弹性的丝线上,这样就没有一个点承受全部的拉力。

至于蜘蛛如何避开它们的粘液,科学家们有很多想法,但数据却不多。一种假设认为蜘蛛只是跳过粘性的丝线,这种假设已被或多或少地驳斥。事实上,圆网蛛在结网时会成百上千次地用后腿扫过粘液。它们在制服猎物时也会用身体蹭这些液滴。另一个更有希望的理论起源于 1905 年,当时一位名叫让-亨利·法布尔的法国博物学家注意到,圆网蛛经常用腿摩擦它们的口器。他想知道它们是否可能吐出或分泌某种润滑剂来保护它们免受自己网的侵害。法布尔试图用溶剂清洗蜘蛛的腿,并报告说很多蜘蛛因此被网粘住了。

蜘蛛似乎使用油性涂层来保护自己。
去年年初,瑞士伯尔尼自然历史博物馆的一个研究团队在更受控的条件下,重现了法布尔的实验。他们将蜘蛛放入实验室箱子中,让它们结网。然后,科学家们小心翼翼地将蜘蛛的腿按在粘性的丝线上。当腿被水洗或未经处理时,几乎不会粘住。但当用有机溶剂处理后,腿似乎更容易粘住。他们说,法布尔是正确的:蜘蛛似乎使用油性涂层来保护自己。

尽管如此,故事可能还有更多内容。2012 年发表的另一项研究,来自哥斯达黎加,得出了关于油性涂层的类似结论。但哥斯达黎加的研究还使用了视频分析,显示了其他适应性:蜘蛛以尽量减少粘液影响的角度用后腿跨越捕获线,其脚部(跗节)刷子上的微小倒钩有助于防止它们的腿滑入粘液。奥佩尔并不惊讶于蜘蛛可能有多重方法来避免缠住自己。“如果这对蜘蛛来说是一件重要的事情,”他说,“很可能已经进化出了几种机制来提高防粘能力。”

以上适用于圆网蛛,但它们的网并非唯一会粘住猎物的网。一个相关的蜘蛛家族,称为 Deinopidea,使用一种更古老的方法,这种方法早于粘稠粘液的进化。干燥的网状丝线会钩住昆虫身体上的粗硬刷子,或通过毛细作用力和范德华力粘附在上面。Deinopidea 使用什么技巧来逃脱它们的网状丝线?蛛形纲动物学家尚未弄清楚这一点。

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