相比之下,远距离跳跃(距离超过60毫米)则使用更陡的起跳角度优化空中跃起时间,可使蜘蛛跳跃更远的距离,同时减少了能量消耗。加伍德说:“因此蜘蛛的跳跃行为差异取决于跳跃性质。”
与其它蛛形纲和无脊椎节肢动物相比,跳蛛具有非常敏锐的视觉能力,头部前端有4只大眼睛,头部顶端有4只小眼睛。这种视觉很可能使蜘蛛有效地可以测量距离,并确定远距离和近距离所需要的合适时间和角度,但这并不意味着这些蜘蛛能够看到很远的位置。在实验中“金姆”的跳跃最大距离是60毫米,它拒绝跳跃更远的距离,很可能并非是它不会跳至更远距离,而是自己的视力所导致的。
研究人员从当地宠物商店里购买了几只帝王跳蛛,对它们进行训练,但是仅有“金姆”能够接受这项训练,这只蜘蛛重量150克,体长15毫米。加伍德说:“客观地讲,我是非常幸运的,这项研究主要是靠运气完成的,我们必须使用相机非常努力地捕捉镜头才行。”
研究人员注意到,帝王跳蛛似乎是利用急性肌肉收缩来实现跳跃,而不像其它节肢动物那样,在类似弹弓机制中使用存储的能量。加伍德说:“问题的关键在于我们希望识别跳蛛的这种跳跃机制原理,分析该蜘蛛物种是否使用液压方式促使肌肉变得更加强大,最终实现数倍身体长度的跳跃距离。”
蜘蛛使用血淋巴压力(haemolymph pressure)延伸它们的腿部,血淋巴相当于蛛形纲动物的血液。最初人们认为,血淋巴液压力能够与腿部肌肉力量结合在一起,从而实现“金姆”的上升跳跃,而并非仅是横向或者下行跳跃。
加伍德说:“令人遗憾的是,我们仍无法确定这一点。”基于对帝王跳蛛的跳跃观测,以及三维CT扫描获得的腿部生理数据,研究人员发现跳跃很可能取决于腿部肌肉质量。血淋巴形成的液压力对蜘蛛跳跃产生促进作用,但它并不是一个重要特征,我们希望未来的研究中能够进一步阐明解释。
新华社北京12月23日电英国剑桥大学研究人员在新一期美国《科学·机器人学》杂志上发表报告说,他们用3D打印技术制造出一种机器人手,只需移动手腕,就能在钢琴上“弹”出简单的音乐片段