色彩斑斕的大木林蛛不僅結網能力強,其蛛絲甚至被用於生物材料中的神經重建。日前,一項針對大木林蛛的研究表明,在無重力的情況下,這些蜘蛛可以利用光線定位方向,告訴自己哪個方向是「上面」。
數十年來,科學家已經針對蜘蛛進行了無數次的重力實驗,例如:在蜘蛛身上綁著小重物、在離心機裡結網、水平方向結網或是在結網時不斷旋轉等等。以上這些內容都有一個重要因素:重力,於是就誕生了另一個問題,蜘蛛能否在無重力環境中結網?
事實上早在 1973 年,就有 2 隻歐洲花園蜘蛛在當時成為太空站實驗的一部分,整個實驗的過程對蜘蛛極不友善,食物跟水的供給不足,其不規律的蛛網,也許是因為牠們的健康狀況不佳所致。2008 年,國際太空站的一項實驗則使用了 2 隻不同種的蜘蛛,一隻為實驗組,另一隻為正常生活的對照組,這次科學家確實提供牠們足夠的果蠅群體成為食物來源;但對照組的蜘蛛在一次意外過程中跑進了實驗組中,這意味著兩隻蜘蛛網相互干擾,不僅影響了實驗目的,果蠅群體的數量也不受控制的增加,1 個月後,果蠅的數量已經將窗戶遮蔽了。
2011 年的第二次實驗,沒有蜘蛛逃脫,沒有食物不足,沒有爆量果蠅,每 5 分鐘拍攝一張照片,頭頂上的燈每 12 小時開關一次,以模擬日光;儘管在性別上區分錯誤(送上太空的 4 隻雌蜘蛛中,有兩隻實際上是雄蜘蛛),但在國際太空站上為期 2 個月的實驗結果相當成功。
2 隻不結網的雄蜘蛛在失重環境下正常存活,並且返回地球後仍然健康,另 2 隻雌蜘蛛在此期間結了 34 張網,蛻了 3 次毛,打破太空紀錄,此外,正是因為那個指向下的燈光,造成了另一個驚人的發現。一般而言在正常重力環境下,不論燈光亮暗,蜘蛛總是會織出不對稱的網,而蜘蛛總會停在正中心的圓上且面朝下,而由於燈光的存在,在失重情況下,光線方向也會影響蜘蛛結網。
在太空中,蜘蛛結網的對稱性會更好,並且會利用光線做為參考點,將網織在靠近燈的那一面「天花板」上,蜘蛛在演化的過程中並沒有經歷過無重力環境,所以科學家對於蜘蛛能有一個備用的定位系統感到驚訝,而且幸運地是,他們裝設的燈光只在一個方向,否則他們可能沒有這項實驗結果,至於其細部的原因,可能需要更多的蜘蛛太空實驗才能得知,該研究發表於 2020 年 12 月《自然的科學》期刊。