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如果一只蜘蛛從沒(méi)見(jiàn)過(guò)其它蜘蛛:它會(huì)織網(wǎng)嗎?試驗(yàn)結(jié)果驚訝

2023-04-10

很多人可能都好奇過(guò),蜘蛛到底是如何完成織網(wǎng)的?


有時(shí)候它們甚至是在兩個(gè)距離很遠(yuǎn)、且沒(méi)有任何交叉的樹(shù)枝間完成了織網(wǎng),它們到底是怎么把線拉到另外一個(gè)樹(shù)枝上的呢?


在我小的時(shí)候,每次看到蜘蛛網(wǎng)都會(huì)有這些疑問(wèn)。


一位外國(guó)網(wǎng)友花了24小時(shí)時(shí)間,用攝像機(jī)記錄下了一只蜘蛛織網(wǎng)的全過(guò)程,我的疑問(wèn)總算得到了答案,而且蜘蛛網(wǎng)比我們想象得還要有趣許多。


其實(shí),對(duì)于許多蜘蛛而言,它們會(huì)長(zhǎng)期保留一根牢固的“橋線”——連接兩個(gè)不交叉的樹(shù)枝。如果橋線被破壞了的話,那它們只能等待風(fēng)把自己的線吹到另外一個(gè)樹(shù)枝上,以搭建第一條橋線。


有了橋線之后,之后的網(wǎng)就順理成章了,步驟大概是這樣的:


1、構(gòu)建第一條橋線——由非常牢固的蛛絲和多股線組成(不粘)。這條線要么是本來(lái)保留在那里,要么是蜘蛛自己用線制造一個(gè)類似風(fēng)箏的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),等合適的風(fēng)來(lái)帶到另外一個(gè)樹(shù)枝上,根據(jù)這個(gè)外國(guó)網(wǎng)友的描述,他記錄的那只蜘蛛在這個(gè)過(guò)程中一直一動(dòng)不動(dòng)地等待了將近一天一夜才成功(后面的網(wǎng)時(shí)間相對(duì)就比較節(jié)省)。




2、構(gòu)建第一條錨線——也是由非常牢固的蛛絲組成(不粘),但它是單股線。開(kāi)始蜘蛛在橋線上來(lái)回走動(dòng),把橋線拉緊,同時(shí)讓橋線變成由多股蛛絲組成的最牢固的一條線。


而在這過(guò)程中,它們會(huì)留下了一條沒(méi)拉緊的、可以設(shè)置錨點(diǎn)的錨線,然后根據(jù)組成錨點(diǎn)的那三條線把幾條錨線拉好,通常也是三條。






3、在錨線的基礎(chǔ)上構(gòu)建框架線——由強(qiáng)度較低蛛絲組成(不粘),也是單股線。這個(gè)線是把任何兩條錨線給連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)牢固的三角形結(jié)構(gòu)。


橋線、錨線和框架線構(gòu)成了整個(gè)蜘蛛網(wǎng)的外部結(jié)構(gòu),相當(dāng)于蜘蛛網(wǎng)的“地基”。



4、設(shè)置好框架線之后,蜘蛛開(kāi)始以錨點(diǎn)為中心鋪設(shè)經(jīng)脈線——由強(qiáng)度一般的蛛絲組成(不粘),這里有一個(gè)比較有趣的適合,任何兩條的經(jīng)脈線組成的角度大小都差不多,蜘蛛在拉這個(gè)線的時(shí)候非常注意這一點(diǎn)。


經(jīng)脈線也是不粘的,它的作用就是讓蜘蛛在網(wǎng)上行走的,相當(dāng)于道路。



5、然后是鋪設(shè)輔助螺旋線——由強(qiáng)度一般的蛛絲組成(不粘),這個(gè)線的功能和經(jīng)脈線是一樣的,也是為了讓蜘蛛在上面行走的,但這個(gè)行走的目的只是為了鋪設(shè)真正用于捕捉獵物的線準(zhǔn)備的。


在整個(gè)蜘蛛網(wǎng)中唯一具有粘性的蛛絲是捕獲螺旋線——這是蜘蛛織網(wǎng)的最后一步,但是它的粘性會(huì)把蜘蛛自己也纏繞進(jìn)去,所以在鋪設(shè)這個(gè)線的時(shí)候,蜘蛛會(huì)先鋪設(shè)輔助螺旋線,以便之后的工作。


對(duì)于大部分蜘蛛而言,等鋪設(shè)好捕獲螺旋線之后,它們會(huì)把輔助螺旋線吃掉,畢竟蛛絲是由蛋白質(zhì)組成的,不能浪費(fèi),它們?cè)诰W(wǎng)上移動(dòng)靠經(jīng)脈線就可以了。



6、最后就是在輔助螺旋線的基礎(chǔ)上鋪設(shè)一圈一圈的捕獲螺旋線了,這個(gè)線就是整個(gè)蛛網(wǎng)的目的——黏住小飛蟲(chóng)。




這個(gè)就是大部分蜘蛛織網(wǎng)的全過(guò)程,整個(gè)過(guò)程蜘蛛根據(jù)不同功能的線會(huì)使用不同的蛛絲去搭建,同時(shí)應(yīng)用到幾何原理,讓織網(wǎng)變得高效和牢固。


由于構(gòu)建橋線相對(duì)困難,所以蜘蛛網(wǎng)的橋線在大多時(shí)候都不會(huì)被破壞,也正因?yàn)槿绱耍┲氪蠖鄷r(shí)候都只會(huì)在同一地方織網(wǎng)。


另外,其實(shí)許多蜘蛛也有工作時(shí)間的,一般要么是白天活動(dòng),要么是夜晚活動(dòng),很少全天活動(dòng)的。


對(duì)于只工作半天的蜘蛛來(lái)說(shuō),其實(shí)它們?cè)谛菹r(shí)候是會(huì)把蜘蛛網(wǎng)給吃掉的,因?yàn)橹┲虢z是由蛋白質(zhì)組成,是生存資源,在不工作的時(shí)候,蜘蛛網(wǎng)被其它動(dòng)物破壞的話很不劃算。



很多人可能還會(huì)好奇,蜘蛛到底是如何學(xué)會(huì)織網(wǎng)的?


答案很可能是天生的,對(duì)于會(huì)織網(wǎng)蜘蛛來(lái)說(shuō),織網(wǎng)就是它們的種族天賦,同一種蜘蛛在沒(méi)有任何學(xué)習(xí)和模仿的情況下,可以織出幾乎相同的網(wǎng)。


有科學(xué)家對(duì)蜘蛛織網(wǎng)做過(guò)研究,它們?cè)谠嚬苤信囵B(yǎng)出一只小蜘蛛,這只蜘蛛從出生開(kāi)始就遠(yuǎn)離其它蜘蛛,從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)它的父母,也沒(méi)有接觸過(guò)同伴。


科學(xué)家把這只蜘蛛逐漸喂大成年之后,將它從試管里釋放出去并觀察它。


這只由人類養(yǎng)大的蜘蛛到了到了空曠的地方之后,第一時(shí)間就開(kāi)始織網(wǎng),而且隨著多織了幾次之后,它織出來(lái)的網(wǎng)和那些生活在野外的蜘蛛幾乎沒(méi)有任何區(qū)別。


織網(wǎng)是刻在基因中的本能,但是還有一個(gè)更有趣的問(wèn)題,作為整個(gè)蜘蛛族群,它們又是如何獲得織網(wǎng)技術(shù)的呢?


簡(jiǎn)單的答案是,蜘蛛在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中,它們得到了這一技術(shù)。


根據(jù)一些猜測(cè),這個(gè)漫長(zhǎng)的演化故事大概是這樣的:


大約4.43億年前(或者更早),節(jié)肢動(dòng)物開(kāi)始第一次登陸陸地,現(xiàn)代蜘蛛的祖先——蛛形綱、多足綱和六足綱開(kāi)啟了動(dòng)物演化的全新篇章。


為了包裹并保護(hù)自己的卵,一些蛛形綱動(dòng)物進(jìn)化出了蛛絲,它們最早用蛛絲把卵包裹起來(lái)形成一個(gè)卵囊——這招現(xiàn)在還在使用。



隨著時(shí)間推移,蛛絲有了新的用途,一些蛛形綱動(dòng)物會(huì)把蜘蛛網(wǎng)黏在樹(shù)枝或者地面上,然后就像蜘蛛俠一樣蕩來(lái)蕩去,以及來(lái)回穿梭。


這種做法現(xiàn)在依然在一些不織網(wǎng)的蜘蛛中流行,它可以讓蜘蛛更容易地跟隨它們鋪設(shè)的蛛絲返回原處,節(jié)省能量,同時(shí)當(dāng)它們捕捉獵物的時(shí)候,也更加安全,不至于落到危險(xiǎn)的境地。


隨著陸地生物繼續(xù)演化,昆蟲(chóng)開(kāi)始史無(wú)前例、不講道理地進(jìn)化出飛行能力,而且吃著飛行紅利,它們迅速在陸地上爆發(fā),變成最具優(yōu)勢(shì)的生物群體(至今仍保留這一地位)。


科學(xué)家推測(cè),正是這一選擇壓力(飛行的昆蟲(chóng)越來(lái)越多)讓蜘蛛的蛛絲用途不得不做出調(diào)整,它們發(fā)現(xiàn)自己雜亂無(wú)章的網(wǎng)也能困住飛行昆蟲(chóng),而且只要守株待兔就好了。


于是一些早期蜘蛛逐漸開(kāi)始選擇優(yōu)化自己的網(wǎng),在數(shù)億年的時(shí)間里,不同的蜘蛛根據(jù)自己的捕獵需求,把網(wǎng)優(yōu)化得越來(lái)越高效,越來(lái)越節(jié)能,直到變成今天這樣——刻在骨子里。


很難想象蜘蛛靠遺傳就能得到這種復(fù)雜的織網(wǎng)技術(shù),但這可能就是事實(shí),自然界真的無(wú)時(shí)無(wú)刻都在創(chuàng)造奇跡。


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