蜘蛛死后為何把腿蜷縮起來？一場(chǎng)自然界的奇妙揭秘

在我們?nèi)粘Ｉ畹慕锹淅?，無論是墻角、窗臺(tái)還是草叢中，偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)一只死去的蜘蛛。

與大多數(shù)昆蟲死后身體僵硬、四肢伸展不同，蜘蛛往往緊緊蜷縮成一團(tuán)，仿佛被無形的力量擠壓成了小球。

這一現(xiàn)象常常引發(fā)人們的好奇：為什么蜘蛛死后會(huì)縮成一團(tuán)呢？今天，就讓我們一同走進(jìn)蜘蛛的世界，揭開這個(gè)神秘現(xiàn)象背后的科學(xué)真相。

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蜘蛛的“液壓發(fā)動(dòng)機(jī)”：獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)機(jī)制

要理解蜘蛛死后為何會(huì)蜷縮，首先得了解蜘蛛是如何運(yùn)動(dòng)的。

與我們?nèi)祟惢蚱渌蠖鄶?shù)動(dòng)物不同，蜘蛛并非靠伸肌和屈肌來直接控制腿部的伸展和收縮。

取而代之的是一套精妙絕倫的“液壓系統(tǒng)”。

蜘蛛的血淋巴系統(tǒng)

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蜘蛛體內(nèi)循環(huán)著一種名為“血淋巴”的液體，可起到類似血液的作用。

蜘蛛的腿連接在身體前半部分的“頭胸部”上，這里就像是整個(gè)液壓系統(tǒng)的中央泵房。

當(dāng)蜘蛛需要伸展腿部時(shí)，頭胸部的肌肉會(huì)收縮，給血淋巴加壓，這股高壓液體隨即被泵入腿部，像給輪胎充氣一樣，將腿部關(guān)節(jié)強(qiáng)行“頂”開，從而實(shí)現(xiàn)伸展。

這個(gè)過程極其高效，一只跳蛛在起跳瞬間，甚至能將腿部壓力提升至靜止時(shí)的十倍以上，從而將自己彈射到數(shù)十倍于身長(zhǎng)的高度。

而蜘蛛腿部的收縮，則依賴于腿部本身的屈肌。

這些屈肌就像彈簧一樣，當(dāng)液壓系統(tǒng)不再提供伸展力時(shí)，它們就會(huì)自然地將腿部拉回原位。

可以說，蜘蛛的每一個(gè)動(dòng)作，都是強(qiáng)大的屈肌與體內(nèi)的液壓之間動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。

死亡后的“液壓崩潰”：蜷縮的必然

了解了蜘蛛的運(yùn)動(dòng)機(jī)制，我們就不難理解它死后為何會(huì)蜷縮成團(tuán)了。

當(dāng)蜘蛛的心臟停止跳動(dòng)，頭胸部的“液壓泵”也隨之停工。

這時(shí)，那個(gè)曾經(jīng)將腿部向外推的高壓液體系統(tǒng)瞬間失效，腿部失去了伸展的動(dòng)力。

而屈肌則不受影響，它們繼續(xù)發(fā)揮著作用，將腿部拉回原位。

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由于沒有了液壓系統(tǒng)的對(duì)抗，屈肌的力量變得相對(duì)強(qiáng)大，它們迅速將蜘蛛的八條腿拉向身體中心，形成一個(gè)緊密的蜷縮狀態(tài)。

這個(gè)過程就像是一個(gè)被放氣的氣球，逐漸失去了原有的形狀，縮成了一團(tuán)。

因此，蜘蛛死后的蜷縮，實(shí)際上是液壓系統(tǒng)失效后，屈肌自然收縮的結(jié)果。

環(huán)境因素：蜷縮狀態(tài)的“微調(diào)”

雖然大多數(shù)蜘蛛死后都會(huì)蜷縮成團(tuán)，但仔細(xì)觀察你會(huì)發(fā)現(xiàn)，并非所有蜘蛛的蜷縮狀態(tài)都完全相同。

這背后的原因，與環(huán)境因素密切相關(guān)。

在干燥炎熱的環(huán)境中，蜘蛛體內(nèi)的水分會(huì)迅速蒸發(fā)，導(dǎo)致血淋巴的體積減小，液壓系統(tǒng)的壓力降低。

這時(shí)，屈肌的力量更容易占據(jù)主導(dǎo)，將腿部拉回更緊的位置，形成我們常見的“一坨”死蜘蛛。

而在濕潤(rùn)或水中的環(huán)境中，情況則有所不同。

當(dāng)蜘蛛淹死在淡水里時(shí)，它的液壓系統(tǒng)會(huì)被水浸泡而膨脹，腿部反而會(huì)舒展開來，呈現(xiàn)出一種“四腳朝天”的奇特姿態(tài)。

然而，隨著水的鹽度提升，蜘蛛體內(nèi)的水分會(huì)逐漸流失，液壓系統(tǒng)再次失效，腿部又會(huì)重新蜷縮起來，與在陸地上死亡的蜘蛛無異。

從“液壓死亡”到科學(xué)創(chuàng)新：“死靈機(jī)器人”的誕生

蜘蛛死后的蜷縮現(xiàn)象，不僅揭示了蜘蛛獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)機(jī)制，還意外地激發(fā)了科學(xué)家們的創(chuàng)新思維。

在美國(guó)萊斯大學(xué)

的一間實(shí)驗(yàn)室里，研究員法耶·雅普注意到墻角蜷縮的死蜘蛛，一個(gè)簡(jiǎn)單的問題在她腦中閃過：“為什么蜘蛛死后腿會(huì)縮起來？”

這個(gè)問題，最終不僅得到了解答，還意外地開創(chuàng)了一個(gè)名為“死靈機(jī)器人學(xué)”（Necrobotics）的全新研究方向。

如何用蜘蛛制作“死靈機(jī)器人”

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科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，只需向死蜘蛛頭胸部注入少量空氣，就能讓它的八條腿重新伸展，變成一個(gè)功能完備的機(jī)械抓手。

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這個(gè)“死靈抓手”能夠穩(wěn)定地舉起超過其自身體重130%的物體，并且在經(jīng)歷700次開合循環(huán)后依然相當(dāng)穩(wěn)健。這一發(fā)現(xiàn)不僅展示了蜘蛛身體的獨(dú)特機(jī)械結(jié)構(gòu)，也為未來機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。

或許在不久的將來，我們真的能看到由死蜘蛛改造而成的“僵尸機(jī)器人”在工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中發(fā)揮重要作用。

蜘蛛蜷縮之謎的科學(xué)意義

蜘蛛的液壓系統(tǒng)是一種高效、節(jié)能的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。它不需要復(fù)雜的肌肉結(jié)構(gòu)，就能實(shí)現(xiàn)快速、靈活的運(yùn)動(dòng)。這種設(shè)計(jì)在自然界中獨(dú)樹一幟，也為工程學(xué)提供了寶貴的靈感。

通過研究蜘蛛的液壓系統(tǒng)，科學(xué)家們或許能夠開發(fā)出更加高效、靈活的機(jī)器人，為未來的工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)探索乃至醫(yī)療救助等領(lǐng)域帶來革命性的變化。

從蜘蛛的“液壓發(fā)動(dòng)機(jī)”到“死靈機(jī)器人”，這一系列發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們的知識(shí)體系，同時(shí)也提醒我們，自然界中的每一個(gè)生命都有其獨(dú)特的存在方式和價(jià)值。通過觀察和研究這些生命現(xiàn)象，我們能夠更好地理解自然界的運(yùn)行規(guī)律，讓我們更加敬畏自然、尊重生命。能夠更加珍惜和保護(hù)我們共同的地球家園。

作者：肖云格

審核專家：徐晗 北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院 副教授

本文在科普新媒體平臺(tái)“蝌蚪五線譜”刊發(fā)，經(jīng)授權(quán)發(fā)布