Пауки научились летать при помощи электрических полей

Москва, 18:36, 05 Июл 2018, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Аэродинамические возможности пауков интриговали ученых уже сотни лет. Сам Чарльз Дарвин размышлял о том, как сотни существ опустились на палубу «Бигля» посреди моря, а затем взлетели с корабля с большими скоростями в безветренный день.

Ученые приписывают умение этих бескрылых членистоногих летать особым «воздушным шарам», с помощью которых пауки могут переноситься на тысячи километров, выпуская стропы из шелка, которые поднимают их вверх и несут по ветру.

Однако тот факт, что эти воздушные шары функционировали в безветренную погоду, когда небо пасмурно и даже в дождливых условиях, вызывает вопрос: как пауки взлетают с низким уровнем аэродинамического сопротивления?

Биологи из Бристольского университета считают, что нашли ответ.

«Многие воздушные шары пауков используют несколько нитей шелка, которые выходят в форме, подобной лопасти, что предполагает, что в ней должна быть отраженная электростатическая сила», — объясняет ведущий исследователь доктор Эрика Морли, эксперт по сенсорной биофизике.

«Современные теории не могут предсказать закономерности в воздушном шаре паука, используя только ветер, как движущую силу. Почему в некоторые дни появляются большие количества пауков, которые поднимаются в воздух, а в другие дни никакие пауки вообще не будут пытаться взлететь? Мы хотели узнать были ли другие внешние силы, а также аэродинамическое сопротивление, которое могло вызвать воздушный шар и какую сенсорную систему они могли бы использовать для обнаружения этого стимула».

Пауки поднимаются на воздушных шарах по электрическим полям

Поднимающийся на воздушном шаре паук занимает позицию «на цыпочках» на ромашке

Решение этой тайны может быть в Градиенте атмосферного потенциала (ГАП), глобальной электрической цепи, которая всегда присутствует в атмосфере. ГАП и электрические поля (электронные поля), окружающие все вещество, могут быть обнаружены насекомыми. Например, шмели могут обнаруживать электронные поля, возникающие между собой и цветами, а пчелы могут использовать свой заряд для общения с ульем.

Паучий шелк давно известен как эффективный электрический изолятор, но до сих пор не было известно, что пауки могут обнаруживать и реагировать на электронные поля аналогично пчелам.

В своем исследовании, результаты которого появились сегодня в журнале Current Biology, исследователи Бристоля подвергли пауков Linyphiid лабораторным электронным полям, которые были количественно эквивалентны найденным в атмосфере. Они заметили, что включение и отключение электронного поля заставило паука двигаться вверх (включено) или вниз (выключено), доказывая, что пауки могут переноситься в воздухе при отсутствии ветра при воздействии электрических полей.

Доктор Морли добавил, что если раньше только силы ветра или термиков считались ответственными за этот способ полета пауков, то ученые показали, что электрические поля, находящиеся в атмосфере, могут заставить паука создавать воздушный шар и обеспечивать подъем при отсутствии какого-либо движения воздуха.

Выводы имеют применения, выходящие за пределы мира членистоногих. Воздушное рассеивание является важнейшим биологическим процессом для многих гусениц, пауков и клещей. Улучшение понимания механизмов их полета имеет важное значение для глобальной экологии, поскольку они могут привести к лучшему описанию динамики популяций, распределения видов и экологической устойчивости.