Große Spinne geht verkehrt herum

In der realen Welt würden die Anpassungen, die es Spinnen ermöglichen, auf den Kopf zu gehen, nicht ausreichen, um das Gewicht von zu tragen eine Riesenspinne.

Spinnen gehen mit winzigen, klebrigen Haaren an den Beinen auf den Kopf.

In Für den Fall, dass Sie eines Tages von Kletterwänden träumen, fügte Wolff hinzu, dass es unwahrscheinlich ist, dass wir bald echte Spider-Mans haben werden: Selbst wenn wir einen Anzug mit klebrigen Haaren anziehen, sind die Leute einfach zu schwer, als dass es funktionieren könnte br> – National Geographic

Da ein erwachsener Mensch normaler Größe ungefähr so viel wiegt (idealerweise und ungefähr zwischen 100 und 200 lbs) Als Ihre Riesenspinnen (132-154 lbs) scheinen die Riesenspinnen auch nicht verkehrt herum gehen zu können.

Jemand, der gut mit Mathematik umgehen kann Sie können den folgenden Absatz aus der oben zitierten Studie interpretieren und bestimmen, wie viel Gewicht durch Spinnenbeinkleber entstehen kann:

Für alle acht Beine in Bei Kontakt wurde eine durchschnittliche Kraft von 97 mN gemessen, die dreimal höher ist als das durchschnittliche Körpergewicht der Spinne. Mit der verringerten Anzahl intakter Beine nahm die Befestigungskraft schneller ab, als dies nur aufgrund des Verlusts der verfügbaren Klebepadfläche vorhergesagt werden würde (1). Wenn die Klebefläche des ersten Beinpaares deaktiviert war, wurde die mittlere Kraft auf 74% ihres ursprünglichen Wertes reduziert (77% vorhergesagt). Interessanterweise wurde die mittlere Kraft auf 27% reduziert (71% vorhergesagt), wenn sich das vierte Beinpaar nicht am Substrat festsetzte. Bei zwei Beinpaaren mit behinderten Klebeflächen wurden die Befestigungskräfte auf 27% ihres ursprünglichen Wertes für behinderte Vorderbeine (53% vorhergesagt) und 9% für behinderte Hinterbeine (47% vorhergesagt) reduziert. Da nur das erste Beinpaar intakt blieb, fielen die Anfangskräfte auf 2% (23% vorhergesagt) und für das letzte Beinpaar, das intakt blieb, auf 6% (28% vorhergesagt) der mit unbehandelten Tieren erhaltenen Anhaftungskraft.

Die gute Nachricht ist, dass wir mehr Glück haben, die Hafteigenschaften von Geckofüßen zu untersuchen.

Weiterführende Literatur:

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

Haben Sie jemals versucht, eine Kriechpflanze (dh eine Pflanze) von einer Wand zu ziehen, und festgestellt, dass sie manchmal viel Farbe und Putz wegzieht? Oder sogar Plakate, die aufgeklebt sind mit Blu-Tack und Sie schälen Farbe an die selbe Zeit? Ich vermute, dass selbst wenn Sie etwas bekommen haben, das an Oberflächen haften bleibt und Ihr gewünschtes Gewicht hält, viele Oberflächen selbst das Gewicht aufgrund ihrer Zusammensetzung / Konstruktion nicht tragen können.

Demnach Blog-Artikel von Cornell gehen Spinnen, indem sie zwei abwechselnde Beinpaare (dh 4 Beine) anheben und die anderen 2 Paare unten lassen. Eine laufende Riesenspinne trägt also ihre 60-70 kg schwere Masse über 4 Oberflächenpunkte gleichzeitig. Sie müssen herausfinden, wie groß jeder „Fuß“ ist, aber damit das betreffende Material Ihre Riesenspinne trägt, muss diese Oberfläche mindestens 15-17,5 kg tragen, ohne zu de-laminieren. Einige Oberflächen Materialien würden das gerne unterstützen, aber einige nicht.

Ihre Spinne müsste sehr wählerisch sein, wo sie geht, und sehr vorsichtig mit ihrem Gang sein, um sicherzustellen, dass sie keinen ihrer Anker anhebt Beine früh.

Es gibt gute Gründe, warum wir keine Landbewohnungsarthropoden sehen, die größer als 15 bis 20 Zentimeter Beinspanne sind (z Insekten und Spinnen) oder bis zu 50% darüber (für außergewöhnliche Krabben wie baumkletternde Kokosnusskrabben).

Dieser Grund ist das Quadratwürfelgesetz.

Wenn Sie Verdoppeln Sie die Größe (lineare Abmessung – Höhe, Beinspannweite usw.) eines Arthropoden, vervierfachen Sie seine Stärke, aber Sie vervierfachen sein Gewicht – und wenn die Muskeln im Exoskelett eingeschlossen sind, können sie nur so stark werden. Schlimmer noch, Das Exoskelett ist ein ineffizienter Weg, um Knochenstärke zu erhalten. Sie nehmen bei einer bestimmten Menge an zusätzlicher Querschnittsfläche (= >) mehr Gewicht zu als bei einem inneren Skelett wie dem von Wirbeltiere.

Noch schlimmer ist, dass das Atemgerät auf das Quadrat (den Bereich, der der Luft ausgesetzt ist) wirkt, während der Sauerstoffbedarf auf dem Würfel (Volumen / Masse des zu versorgenden Fleisches) steigt.

Nach der Physik ist es mein Verständnis g dass ein Arthropod, der größtenteils an Land lebt, einfach nicht größer werden kann als etwa die Größe einer Kokosnusskrabbe, einer blauen Krabbe oder höchstens einer Dungenesskrabbe (die jedoch im tiefen Ozean lebt). Pfeilschwanzkrebse werden etwas größer, aber sie verlassen das Wasser nicht oft und haben viel mehr Beine (und sind überhaupt keine echten Krabben).

Also weit davon entfernt, auf einem Kopf zu stehen Bei einer entsprechend starken Decke (Höhlendach?) würde Ihre über 60 kg schwere Spinne nicht einmal aufrecht auf dem Boden laufen können – sie könnte möglicherweise nicht einmal atmen, um am Leben zu bleiben.

Jetzt Bewegen Sie alles unter Wasser, wo das verdrängte Wasser den größten Teil des Gewichts des Tieres trägt (und überraschenderweise kann das Atmen im Verhältnis zur Größe tatsächlich einfacher sein – kaltes Wasser kann viele gelöste Gase transportieren), und es wird viel wahrscheinlicher …

Kommentare

• Wenn Sie über das Quadratwürfelgesetz sprechen, " verdoppelt die Größe " wird immer als Verdoppelung der linearen Dimensionen angesehen. Wenn Sie über 4x Fläche und 8x Lautstärke sprechen, wird dies deutlich.
• @DKNguyen Bearbeitet.