Suuri hämähäkki kävelemässä ylösalaisin

Todellisessa maailmassa sopeutumiset, jotka antavat hämähäkkien kävellä ylösalaisin, eivät riittäisi tukemaan jättiläinen hämähäkki.

Hämähäkit kävelevät ylösalaisin käyttämällä pieniä, tahmeaa karvaa jaloillaan.

Sisään Jos haaveilet jonain päivänä kiipeilyseinistä, Wolff lisäsi, että on epätodennäköistä, että meillä olisi tosielämän Spider-Mansia milloin tahansa pian: Vaikka olisimme pukeneet tahmeat karvat, ihmiset ovat yksinkertaisesti liian raskaita, jotta se toimisi. br> – National Geographic

Koska normaalikokoinen aikuinen ihminen painaa suunnilleen (ihannetapauksessa hyvin karkeasti välillä 100-200 lbs) jättiläishämähäkkeinäsi (132-154 lbs) näyttää siltä, että jättiläishämähäkit eivät voi kävellä myöskään ylösalaisin.

Joku, joka on hyvä matematiikassa osaa tulkita seuraava kappale edellä mainitusta tutkimuksesta ja määrittää, kuinka paljon painoa voi syntyä hämähäkkijalan liimalla:

Kaikille kahdeksalle jalalle kosketuksessa mitattiin keskimääräinen voima 97 mN, joka on kolme kertaa suurempi kuin hämähäkin keskimääräinen ruumiinpaino. Kun ehjät jalat vähenivät, kiinnitysvoima pieneni nopeammin kuin mitä voidaan ennustaa vain käytettävissä olevan liimapehmustealueen häviämisen vuoksi (kuva 1). Jos ensimmäisen jalkaparin liimapinta poistettiin käytöstä, keskimääräinen voima vähennettiin 74 prosenttiin alkuperäisestä arvosta (ennustettu 77%). Mielenkiintoista on, että kun neljäs jalkapari ei kiinnittynyt alustaan, keskimääräinen voima pieneni 27 prosenttiin (ennustettu 71%). Kahden jalkaparin kanssa, joilla on vammaiset liimapinnat, kiinnitysvoimat alenivat 27%: iin alkuperäisestä arvostaan vammaisille etujaloille (ennustettu 53%) ja 9%: lle vammaisille takaraajoille (47% ennustettu). Vain ensimmäisen jalkaparin ollessa ehjinä alkuvoimat laskivat 2 prosenttiin (ennustettu 23%) ja viimeisten ehjien parien ollessa 6% (ennustettiin 28%) käsittelemättömillä eläimillä saavutetusta kiinnitysvoimasta. p>

Hyvä uutinen on, että meillä on enemmän onnea tutkia gekkojalkojen tarttuvuusominaisuuksia.

Lisätietoja:

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

Oletko koskaan yrittänyt vetää ryömintää (eli istutusta) seinältä ja huomannut, että se vetää joskus paljon maalia ja kipsiä? Tai jopa julisteita kiinni blu-tackillä ja levität maalia samaan aikaan? Epäilen, että vaikka onnistuitkin saamaan jotain, joka voi tarttua pintoihin ja pitää haluamasi painon, monet pinnat eivät itse voi tukea painoa niiden kokoonpanon / rakenteen vuoksi.

Tämän mukaan blogiartikkeli Cornellilta, hämähäkit kävelevät nostamalla kahta vuorotellen paria (eli 4 jalkaa) ja jättämällä muut 2 paria alas. Joten kävely jättiläinen hämähäkki tukee 60-70 kg: n painoaan 4 pinnan kautta kerrallaan. Sinun täytyy selvittää, kuinka suuri kukin ”jalka” on, mutta jotta kyseinen materiaali tukisi jättiläishämähäkkiäsi, kyseisen pinta-alan on tuettava vähintään 15-17,5 kg ilman laminointia. Melko monta pintaa materiaalit tukisivat sitä mielellään, mutta melko harvat eivät.

Hämähäkkisi on oltava erittäin nirso kävellessäsi ja varovainen kulkemisensa kanssa varmistaakseen, että se ei nosta mitään ankkuriaan jalat aikaisin.

On olemassa hyviä syitä, joiden vuoksi emme näe maalla asuvia niveljalkaisia, joiden jalkojen pituus on yli 15-20 senttimetriä ( hyönteiset ja hämähäkit) tai jopa noin 50% sen yläpuolella (poikkeuksellisille rapuille, kuten puiden kiipeilyyn tarkoitetut kookospähkinäraput).

Syy on neliö-kuutio-laki.

Jos kaksinkertainen niveljalkaisten koko (lineaarinen ulottuvuus – korkeus, jalkojen kärkiväli jne.), nelinkertaistat sen voimakkuuden, mutta nelinkertaistat sen painon – ja kun lihakset ovat loukussa eksoskeletonin sisällä, ne voivat vain voimistua. exoskeleton on tehoton tapa saada luun vahvuus; saat enemmän painoa tietyllä määrällä lisättyä poikkileikkauspinta-alaa (= > vahvuus) kuin sisäiselle luurangolle, kuten selkärankaiset.

Vielä pahempaa on, että hengityslaitteet vaikuttavat neliöön (ilmalle altistettu alue), kun taas hapentarve menee kuutioon (syötettävä lihan tilavuus / massa).

Fysiikan mukaan se on ymmärrykseni g että suurelta osin maalla asuva niveljalkainen ei yksinkertaisesti voi saada suurempaa kuin suunnilleen kookospähkinärapun, sinirapun tai korkeintaan dungenessrapun kokoinen (joka kuitenkin elää syvällä meressä). Hevosenkenkäraput kasvavat jonkin verran suurempia, mutta ne eivät jätä vettä usein ja niillä on paljon enemmän jalkoja (eivätkä ne ole ollenkaan rapuja ollenkaan).

Joten, kaukana mahdollisuudesta kävellä ylösalaisin sopivan vahva katto (luolakatto?), yli 60 kg painava hämähäkkisi ei edes pysty kävelemään pystyssä maassa – se ei ehkä edes pysty hengittämään pysyäkseen hengissä.

Nyt , siirrä kaikki veden alla, missä syrjäytynyt vesi tukee suurinta osaa eläimen painosta (ja yllättäen hengitys voi olla todella helpompaa suhteessa kokoon – kylmä vesi voi kuljettaa paljon liuenneita kaasuja), ja asiat tulevat paljon todennäköisemmiksi …

Kommentit

• Kun puhutaan neliö-kuutio laista, " kaksinkertaistetaan koko " katsotaan aina kaksinkertaistavan lineaariset mitat. 4x-alueesta ja 8x-äänenvoimakkuudesta puhuminen tekee tämän ilmeiseksi.
• @DKNguyen muokattu.