Stor edderkop, der går på hovedet

I den virkelige verden ville tilpasningerne, der gør det muligt for edderkopper at gå på hovedet, være utilstrækkelige til at understøtte vægten af en kæmpe edderkop.

Edderkopper går på hovedet ved hjælp af små, klæbrige hår på deres ben.

I hvis du drømmer om en dag at klatre op på vægge, tilføjede Wolff, at det er usandsynligt, at vi har nogen virkelige Spider-Mans når som helst snart: Selvom vi iførte os en klæbrig klæbrig hår, er folk simpelthen for tunge til, at det kan fungere. br> – National Geographic

Da et voksen menneske i normal størrelse vejer omtrent lige så meget (ideelt og meget omkring 100-200 lbs) som dine gigantiske edderkopper (132-154 lbs), ser det ud til at de gigantiske edderkopper heller ikke kunne gå på hovedet.

En person, der er god til matematik, kan måske være i stand til at fortolke det følgende afsnit fra ovennævnte undersøgelse og bestemme, hvor meget vægt der kan fødes ved hjælp af klæber til edderkoppeben:

For alle otte ben i kontakt, blev en gennemsnitlig kraft på 97 mN målt, hvilket er tre gange højere end gennemsnittets kropsvægt. Med det reducerede antal intakte ben faldt fastgørelseskraften hurtigere, end det kun ville være forudsagt på grund af tabet af tilgængeligt klæbemiddelområde (fig. 1). Hvis den klæbende overflade på det første par ben blev deaktiveret, blev den gennemsnitlige kraft reduceret til 74% af dens oprindelige værdi (77% forudsagt). Interessant, når det fjerde benpar ikke blev fastgjort til substratet, blev den gennemsnitlige kraft reduceret til 27% (71% forudsagt). For to par ben med handicappede klæbende overflader blev fastgørelseskræfterne reduceret til 27% af deres oprindelige værdi for handicappede forben (53% forudsagt) og 9% for handicappede bagben (47% forudsagt). Da kun det første benpar forbliver intakt, faldt de oprindelige kræfter til 2% (23% forudsagt), og for det sidste par ben, der var intakte, faldt de til 6% (28% forudsagt) af den fastgørelseskraft, der blev opnået med ubehandlede dyr. p>

Den gode nyhed er, at vi har mere held med at studere klæbeegenskaberne hos geckofødder.

Yderligere læsning:

http://jeb.biologists.org/content/217/2/158

http://www.researchgate.net/publication/264459486_Adhesive_foot_padsan_adaptation_to_climbing_An_ecological_survey_in_hunting_spiders

http://www.researchgate.net/publication/235368901_Radial_arrangement_of_Janus-like_setae_permits_friction_control_in_spiders

http://www.researchgate.net/publication/51872362_Surface_roughness_effects_on_attachment_ability_of_the_spider_Philodromus_dispar_%28Araneae_Philodromidae%29

http://www.researchgate.net/publication/51147062_The_influence_of_humidity_on_the_attachment_ability_of_the_spider_Philodromus_dispar_%28Araneae_Philodromidae%29

Har du nogensinde prøvet at trække en slyngplante (dvs. plante) af en mur og bemærket, at den undertiden trækker meget af malingen og gipset væk? Eller endda plakater, der sidder fast med blu-tack, og du skreller maling af den samme tid? Jeg formoder, at selvom det lykkedes dig at få noget, der kan holde fast på overflader og holde din ønskede vægt, kan mange overflader i sig selv ikke understøtte vægten på grund af den måde, de er sammensat / konstrueret på.

Ifølge dette blogartikel fra Cornell, edderkopper går ved at løfte to skiftende par ben (dvs. 4 ben) og efterlade de andre 2 par nede. Så en gående kæmpe edderkop understøtter sin 60-70 kg masse via 4 overfladepunkter ad gangen. Du bliver nødt til at finde ud af, hvor stor hver “fod” er, men for at det pågældende materiale kan understøtte din kæmpe edderkop, skal overfladearealet understøtte mindst 15-17,5 kg uden de-laminering. En hel del overflade materialer ville understøtte det med glæde, men en hel del ville ikke.

Din edderkop skulle være meget kræsne over, hvor den går og meget forsigtig med sin gang for at sikre, at den ikke løfter noget af sit anker ben tidligt.

Der er gode grunde til, at vi ikke ser leddyr, der bor på land, større end 15-20 centimeter benspænding (f.eks. insekter og edderkopper) eller op til ca. 50% over dette (for usædvanlige krabber, som f.eks. træklatrende kokosnødkrabber).

Derfor er kvadratkubeloven.

Hvis du dobbelt størrelse (lineær dimension – højde, benspænding osv.) af en leddyr, du fordobler dens styrke, men du optobler dens vægt – og med musklerne fanget inde i eksoskeletet, kan de kun blive så stærke. exoskeleton er en ineffektiv måde at få knoglestyrke på; du får mere vægt for en given mængde ekstra tværsnitsareal (= > styrke) end du ville gjort for et internt skelet som dem af hvirveldyr.

Stadig værre, åndedrætsapparater får effekt på firkanten (det område, der udsættes for luft), mens iltbehovet går på terningen (volumen / masse af kød, der skal leveres).

Af fysikken er det min forståelse g at en leddyr, der i vid udstrækning bor på land, simpelthen ikke kan blive større end størrelsen af en kokosnødkrabbe, blå krabbe eller højst en dungeness-krabbe (som dog lever i dybt hav). Hesteskokrabber bliver noget større, men de forlader ikke vandet ofte og har mange flere ben (og er slet ikke krabber).

Så langt fra at være i stand til at gå på hovedet på en passende stærkt loft (huletag?), ville din 60+ kg edderkop ikke engang være i stand til at gå oprejst på jorden – det er måske ikke engang i stand til at trække vejret for at holde sig i live.

Nu flytte alt under vand, hvor det fordrevne vand understøtter det meste af dyrets vægt (og overraskende nok kan vejrtrækning faktisk være lettere i forhold til størrelse – koldt vand kan bære mange opløste gasser), og tingene bliver meget mere sandsynlige …

Kommentarer

• Når vi taler om kvadratkubelov, " fordobler størrelsen " tages altid som en fordobling af de lineære dimensioner. At tale om 4x areal og 8x volume gør det også indlysende.
• @DKNguyen Edited.