用爪吐絲的“蜘蛛俠”

在電影《蜘蛛俠》中，蜘蛛俠的指端可以噴射出柔韌結(jié)實(shí)的蛛絲。在電視劇《西游記》中，蜘蛛精則從肚臍眼中噴出蛛絲。在現(xiàn)實(shí)生活中，結(jié)網(wǎng)的蜘蛛都是從腹部噴出蛛絲。難道《西游記》比《蜘蛛俠》的描述更科學(xué)嗎？最近，英國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，有一種狼蛛可以從爪部噴射蛛絲。由此看來(lái)，蜘蛛俠的吐絲方式并不違背科學(xué)。

狼蛛邊行走邊噴絲

在常見的結(jié)網(wǎng)蜘蛛的腹部有名為吐絲器的腺體，腺體頂端有噴絲頭，其上有數(shù)千個(gè)小孔，噴出的液體一遇空氣即凝結(jié)成黏性強(qiáng)、張力大的蜘絲。據(jù)說(shuō)一千根蜘絲合并后比人的頭發(fā)絲還要細(xì)十分之一。在電影《蜘蛛俠》中，蜘蛛俠依靠蛛絲在高樓大廈間蕩來(lái)蕩去而不會(huì)掉下來(lái)，是因?yàn)橹虢z的強(qiáng)度特別大。研究表明，對(duì)于同樣直徑的蛛絲和鋼絲來(lái)說(shuō)，蛛絲的確要比鋼絲結(jié)實(shí)得多。

然而，蜘蛛俠的吐絲方式一度遭人詬病，因?yàn)橹┲雮b從指尖而非腹部噴絲，而現(xiàn)實(shí)生活中的結(jié)網(wǎng)蜘蛛是從腹部噴絲的。英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員克萊爾·林德等人發(fā)現(xiàn)，一些不結(jié)網(wǎng)的狼蛛（比如斑馬狼蛛）會(huì)從爪部噴射出蛛絲來(lái)，而且它們是一邊行走一邊噴絲。狼蛛在龜裂不均的墻面爬行時(shí)，經(jīng)常像蜘蛛俠那樣使用蛛絲牢牢地黏附在墻壁表面；即使墻壁搖晃，它們也能緊緊地貼在那里。這些狼蛛證實(shí)了蜘蛛俠行為模式的可行性，蜘蛛俠也不結(jié)網(wǎng)，卻可以從指尖噴射出蛛絲。

狼蛛的模樣看上去十分猙獰，這對(duì)于女性研究人員林德來(lái)說(shuō)已經(jīng)司空見慣了，但是她的研究生對(duì)這種怪異的動(dòng)物還是心存畏懼。林德表示，狼蛛雖然長(zhǎng)有毒牙，但是那是用來(lái)捕食獵物的，它們不會(huì)主動(dòng)攻擊人，除非你威脅到它的安全。狼蛛的毒性并非傳說(shuō)中的那么強(qiáng)，它們的毒液對(duì)人類也不會(huì)構(gòu)成致命威脅。如果捉拿方法得當(dāng)，它們并不會(huì)咬人。狼蛛是一種相當(dāng)原始古老的物種，全世界大約有850種狼蛛，其中500種產(chǎn)自美洲大陸。

狼蛛蛛絲的超強(qiáng)吸附力

研究人員對(duì)3種狼蛛進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，它們分別是智利紅玫瑰捕鳥蛛、印度華麗雨林蛛和墨西哥火膝頭狼蛛。研究人員首先將它們放在一個(gè)玻璃容器的底部，然后將容器慢慢豎起來(lái)，其底部就成為一個(gè)豎直的玻璃板，此時(shí)這些狼蛛仍然可以黏附其上，即使輕輕搖動(dòng)也不會(huì)掉下來(lái)。研究結(jié)果表明，3種狼蛛在玻璃板上的吸附能力差不多。這3種蜘蛛在狼蛛譜系中親緣關(guān)系非常遠(yuǎn)，研究人員由此推斷很可能所有狼蛛都擁有這種獨(dú)特的吸附能力。

是什么讓這些狼蛛具有黏附“峭壁”的力量呢？在狼蛛路過(guò)的玻璃板上，研究人員發(fā)現(xiàn)了一些細(xì)微的蛛絲，大概有二三十條細(xì)絲分布在它們的活動(dòng)范圍內(nèi)。這些蛛絲十分細(xì)小，用肉眼難以分辨，只有在普通的光學(xué)顯微鏡下才能看見它們。正是這些不起眼的蛛絲讓狼蛛在玻璃板上保持穩(wěn)定。對(duì)于壁虎來(lái)說(shuō)，它們靠爪底的納米絨毛構(gòu)造來(lái)吸附在墻壁上。而對(duì)狼蛛來(lái)說(shuō)，它們的爪底可以吐絲，這些蛛絲可以把它們穩(wěn)穩(wěn)地粘在光滑的表面或峭壁上。

研究表明，狼蛛吐絲的目的不是結(jié)網(wǎng)，而是像壁虎那樣可以在各種光滑或陡峭的物體表面順利行走，或是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)赝Ａ粼谀硞€(gè)地方“等食”。也有人提出疑問(wèn)，既然狼蛛的蛛絲能把自己穩(wěn)穩(wěn)地粘在玻璃壁上，那么它哪來(lái)的力量把自己從蛛絲上拔起來(lái)自由前行？這個(gè)疑問(wèn)也正是研究人員目前要繼續(xù)研究的問(wèn)題。動(dòng)物的一些行為看似輕而易舉，要進(jìn)行科學(xué)解釋卻并非易事。比如，目前關(guān)于壁虎在墻壁上的行動(dòng)也沒(méi)有獲得確切的科學(xué)解釋。

可用于開發(fā)人造吐絲管

早在2006年，美國(guó)和德國(guó)的研究人員就發(fā)現(xiàn)哥斯達(dá)黎加的斑馬狼蛛具有用爪吐絲的本領(lǐng)。然而，有不少人質(zhì)疑這項(xiàng)研究。最近，林德等人的研究則再次證實(shí)，除了斑馬狼蛛外，還有其他一些種類的狼蛛也有用爪吐絲的行為。

為了證明這些蛛絲不是來(lái)自狼蛛的腹部，林德等人列出了兩方面證據(jù)：一方面，他們把實(shí)驗(yàn)過(guò)程全部錄像，當(dāng)他們以慢鏡頭回放這些錄像時(shí)發(fā)現(xiàn)，狼蛛除了爪部以外沒(méi)有其他地方碰到玻璃板；另一方面，他們收集了好幾種狼蛛蛻皮后留下的爪部組織，在高倍電子顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)，在爪部的絨毛中藏有細(xì)小的噴絲管。

在電子顯微鏡下，狼蛛爪部的絨毛看起來(lái)像一把馬桶刷，藏在其中的噴絲管則像一根伸出馬桶刷的長(zhǎng)釘。加大噴絲管的放大倍數(shù)，可以更清楚地看到噴絲管頂端的噴絲孔就像是一個(gè)喇叭狀的吸盤。關(guān)于這種結(jié)構(gòu)的功能目前還是未知之謎。研究人員推測(cè)，噴絲孔可能也有吸附功能，狼蛛可以通過(guò)張開噴絲孔來(lái)增加吸附能力，當(dāng)要移動(dòng)時(shí)則收縮噴絲孔來(lái)讓爪順利抬起。

攀巖愛(ài)好者、高樓外墻清潔工、空調(diào)安裝工、建筑工人都希望像蜘蛛俠那樣在絕壁上行走自如，而對(duì)狼蛛的研究讓這些人的夢(mèng)想有望成真。在未來(lái)，科學(xué)家或許可以模仿狼蛛開發(fā)出人造吐絲管和高性能的黏合劑，讓人們可以在峭壁上穩(wěn)穩(wěn)站住，而且還可以像在平地上那樣隨心所欲地自由邁步。在高樓發(fā)生火災(zāi)或遇恐怖襲擊等災(zāi)害時(shí)，救援人員佩戴人造吐絲管，也可以順利地從高樓上救下受困者。不過(guò)，要做到這一點(diǎn)，至少得等到解開狼蛛在豎直玻璃板上自由行動(dòng)的奧秘之后。