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天網恢恢。
撰文 | 黃雨佳
審校 | 栗子
10 月 5 日，原本是一個平平無奇的周四，美國加利福尼亞州卻出現了詭異的一幕。陽光明媚的晴空中突然飄起神秘的白色絮狀物體，它們紛紛下落，黏在電線杆、車輛和地面上，甚至還會落到行人身上。當人們仔細端詳時才發現，那大團大團的東西竟然是蜘蛛網！不少加州居民在社交媒體上記錄下了這場大規模 " 蜘蛛雨 "，也算是爲即将到來的萬聖節預熱。
加州居民拍攝到的從天而降的蜘蛛網｜@karensusy3 via TikTok
其實，這種蜘蛛網大規模從天而降的現象并不罕見，澳大利亞的一些居民或許對此更加熟悉。2015 年 5 月，澳大利亞南部高地也曾出現過如雪般的蜘蛛網從天而降的情景；2012 年 3 月，被洪水襲擊的澳大利亞南部小鎮更是被蜘蛛網全面覆蓋，呈現一片銀裝素裹的景象。除此之外，巴西和巴基斯坦也有過類似報道。一些人還會把這種從天上飄落的銀絲親切地稱爲" 天使頭發 "（angel hair）。
其實，" 天使頭發 " 不過是蜘蛛用來遷徙的工具。
一個澳大利亞公園中被蜘蛛網覆蓋的地面｜Byrce and Leslie Anne Schmidt via BuzzFeed
飛翔的蜘蛛
爲了避免與同類争奪食物、配偶、栖息地等資源，蜘蛛常常需要遷徙。雖然沒有翅膀，它們卻能巧妙地利用蛛絲長途遠行。1832 年 11 月，小獵犬号已行駛至距離海岸約 100 千米，正在甲闆上吹風的達爾文忽然發現了許多 " 氣球駕駛員 "。它們是一群暗紅色的小蜘蛛，正乘坐着細細的蛛絲做成的 " 氣球 " 飛行。
這些小家夥有着高超的 " 駕駛技巧 "，它們順着蛛絲在空中上上下下，甚至能借助蛛絲 " 氣球 " 在水面上滑翔。其中一些會爬到高凸的區域，然後擡起腹部，發射蛛絲，" 咻 " 地一下就飛走了。還有一些蜘蛛會站在柱子頂端，分泌出四五根呈扇形分布的蛛絲，然後随風而去。
達爾文認爲，飛行技能是這些小蜘蛛與生俱來的本能，就像水蛛（Argyroneta aquatica）擅長潛水那樣。後來，科學家将蜘蛛這種像氣球一樣的行爲命名爲" 飛航 "（ballooning）。小蜘蛛不僅飛行速度很快，6 小時内能航行 30 千米，而且還能飛很遠，能通過連續飛航到達 3200 千米（相當于昆明到沈陽）以外的地方。飛行高度也相當驚人，有人甚至在大氣平流層發現過飛航的蜘蛛。
在巴西拍攝到的大規模飛航的蜘蛛｜@Guardian News via YouTube
許多蜘蛛都具有飛航能力。目前，研究人員已經記錄到至少 27 個科的飛航蜘蛛，它們分布在世界各地，也包括中國。不同蜘蛛的飛航習性差異很大，一些全年飛航，另一些則選擇在春末或秋季遷徙。
這樣看來，飛航蜘蛛并不是什麽罕見的事，爲何我們很少見到集體在空中飛翔的蜘蛛呢？這是因爲，通常而言，蜘蛛飛航是個體行爲。但在某些特殊情況下，例如因洪水導緻蜘蛛的栖息地被大範圍破壞，需要集體撤離，或是原本準備飛航的蜘蛛一直沒能遇上合适的天氣，直到天氣變得适宜才集中飛航。
" 蜘蛛俠 " 的秘密
正如達爾文所觀測到的，蜘蛛通常會使用兩種方式飛航。
第一種方式名爲" 踮腳式 "（tip-toe）。蜘蛛首先會走到一個高聳的表面，然後擡起一條或兩條前腿，并保持這種姿勢 5～8 秒，重複幾次。這是它們在利用腿上的毛來感受周圍環境是否适宜飛行。評估完成後，如果決定飛航，它們便會順着風的方向旋轉身體，然後擡起腹部（也稱爲 " 踮起腳尖 "），開始吐絲，并以此制作飛行道具。
首先，蜘蛛會用後腿将吐絲器吐出的絲粘到所在的平面上，這是它爲自己系上的 " 安全線 "（safety line）。然後，起飛流程正式開始。它用腹部其他的腺體吐出多根 2～4 米長的蛛絲，這些蛛絲在空中展開，形成薄薄的三角形，在風中狂舞。同時，它還會用後腿将安全線控制在合理的位置，避免其阻擋絲線氣球在空中展開。
一段時間後，小蜘蛛松開原本牢牢抓住的表面，同時将所有腿向外伸展，然後斜斜地向遠處飛去。在飛航過程中，蜘蛛也不忘 " 抓緊 " 安全線。直到飛至 3～5 米遠，安全線才會斷掉。如果在起飛前，天氣條件突然變得不适合飛航，它還會立即切斷蛛絲，重新等待合适的時機。
使用 " 踮腳式 " 飛航的蜘蛛｜原論文
另一種蜘蛛飛航的方式是" 漂筏式 "（dragline），顧名思義，就像是蜘蛛在空中放下一個由蛛絲構成的筏子。當蜘蛛選擇從高高的柱子上飛航時，原本固定在柱子上的安全線就變成了 " 蹦極繩 "。它們會順着繩子下降 0.4～1.1 米，然後一邊在空中搖擺，一邊編織 " 筏子 "。
它們在空中不停揮舞前後腿，以此保持自己的腹部始終對準風上行的方向。蛛絲組成的筏子從它的腹部緩緩生成，在風的作用下向上彎曲，蜘蛛也随之向上飄動。當蛛絲筏有了足夠的升力，小蜘蛛便切斷安全絲，愉快地飛走了。
使用 " 漂筏式 " 飛航的蜘蛛。紅色表示用于固定的 " 安全絲 "，藍色表示參與飛航的蛛絲筏｜原論文
爲什麽僅僅靠幾根柔軟的蜘蛛絲，蜘蛛就能騰空而起呢？科學家對此有着不同觀點。
一些科學家認爲，這要從空氣動力學角度解釋。例如，在陽光明媚又有微風的春秋季，太陽加熱地面後産生的向上氣流爲蜘蛛提供了飛行的動力，因此，這也是它們最常飛航的日子。但在酷暑炎炎的夏季，雖然上升氣流較多，可由于缺少橫向的微風，蜘蛛即便起飛也無法航行。更極端的，在凜冽的寒冬，狂風又會幹擾氣流上升，因此也不利于蜘蛛飛航。
然而，随着研究的深入，一些科學家對這種理論提出了質疑。爲什麽僅僅在低風速的條件下，蜘蛛就能獲得如此高的初始加速度？而且，蜘蛛實際上并不能像電影中的蜘蛛俠那樣 " 滋 " 地一下就噴出蛛絲，需要外力才能将蛛絲從腺體中拉出來（例如用後腿将蛛絲拉出并粘到一個表面上），上升氣流怎麽可能做到這一點呢？
因上升氣流而飛航的蜘蛛｜原論文
科學家觀察到，蜘蛛在飛航時産生的蛛絲會分成扇形，而不會再纏成一團。因此，他們猜測電荷在飛航中起到了重要作用。的确，蜘蛛和它們産生的蛛絲都帶有負電荷，而且蜘蛛還能通過爬上樹枝、樹葉和草等來增加身上的負電荷。蛛絲所帶的負電荷間有靜電排斥，這讓它們在氣流中仍保持分開狀态。
另一方面，地球大氣則帶有正電荷，與帶負電的大地之間形成了一個巨大的電場。即便是萬裏無雲的晴天，這種大氣電勢梯度（APG）也能達到 100 伏特 / 米，如果是在有霧或暴風雨的情況下，甚至可能會增加到每米數萬伏特。因此，帶負電的蛛絲天然就會在這種環境下受到向上的電場力。而且，蜘蛛飛航時選擇的凸起表面也具備更強的局部電場。
科學家将蜘蛛放在了一個無風的環境，他們發現，一旦開啓環境中的電場，蜘蛛也會表現出 " 踮起腳尖 " 的行爲。這說明，它們是在感受空氣中的電荷。而且，其中許多蜘蛛也成功起飛，通過調整封閉環境中的電場強度，研究人員還能控制蜘蛛飛上飛下。
在變化的電場中飛上飛下的蜘蛛｜原論文
除了栖息地的環境和氣流及電場條件外，溫度、濕度、光強、壓力等因素都可能影響蜘蛛是否決定飛航。如果你也在某一天遇到從天而降的蜘蛛網，不必驚慌，因爲大多數飛航的蜘蛛都沒有毒，它們隻是正在搬家的小可愛罷了。
參考文獻
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[ 2 ] https://www.tiktok.com/@karensusy3/video/7286222218852355374
[ 3 ] https://www.snopes.com/fact-check/park-covered-spider-webs/
[ 4 [ https://www.buzzfeed.com/bradesposito/meowth-thats-right
[ 5 ] https://www.gutenberg.org/cache/epub/3704/pg3704-images.html
[ 6 ] https://www.biodiversity-science.net/article/2021/1005-0094/1005-0094-29-4-517.shtml
[ 7 ] https://www.youtube.com/watch?v=RKV34U2vEk8
[ 8 ] https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2004405
[ 9 ] https://www.livescience.com/7247-fly-spiders-check-weather.html
[ 10 ] https://www.newscientist.com/article/2173544-spiders-can-use-electricity-in-the-air-to-balloon-for-kilometres/
[ 11 ] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822 ( 18 ) 30693-6
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