在空中維持平衡是跳躍性動物的一大挑戰,
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,過去學者歸納兩種平衡機制,
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,大型脊椎動物,
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,像人類或袋鼠等,
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,靠擺動四肢或尾巴維持平衡;體型小的昆蟲,
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,則藉由振動翅膀,
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,調整身體姿態。國立中興大學研究發現第三種可能,
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,跳蛛單憑調控一根蜘蛛絲,就在空中快速旋轉身體,達到平衡,因此,蜘蛛人可改稱跳蛛人。
在住家牆上或戶外枝葉上,常見到俗稱蠅虎的跳蛛身影,牠們不會結網,而是藉由絕佳的視力與跳躍能力,獵捕昆蟲。國立中興大學物理學系助理教授紀凱容和研究團隊,分析跳蛛跳躍的運動力學,利用高速攝影機,以每秒一千張照片的速度,拍攝台灣常見的跳蛛安德遜蠅虎(Hasarius adansoni)完整的跳躍及降落行為。正常情況下,跳蛛能在騰空約零點一秒時間內,翻轉身體調整角度,讓著地時的姿態接近於起跳,好在降落後隨即展開獵捕。
紀凱容指出,在空中維持平衡是跳躍性動物的一大挑戰,過去學者已歸納出兩種平衡機制:大型脊椎動物如人類、袋鼠、蜥蜴等,端靠擺動四肢或尾巴維持平衡;而體型小的昆蟲,則藉由振動翅膀來調整身體姿態。
這個項研究提出自然界的第三種可能:跳蛛可單憑調控一根蜘蛛絲,便能在空中快速旋轉身體,達到平衡。沒有絲的跳蛛,則因無法在空中調整姿勢,以致不能順利降落,有時需要花五倍以上的時間,才能夠站穩。除了動作分析外,研究團隊也從力與能量的角度,探討曳絲如何幫助跳蛛穩定跳躍,以及在快速運動時,絲的作用與調控機制。
紀凱容興奮的表示,這個研究不但首度揭開跳蛛敏捷跳躍獵捕的奧祕,也是第一次證實跳蛛在快速運動中,仍能有效調控絲的拉力。研究也整合了蜘蛛的運動力學以及蜘蛛絲的材料力學。這些生物力學問題,在過去並未受到關注。興大表示,民眾熟知的故事蜘蛛人,其實也可改稱跳蛛人。
興大表示,這項研究成果,八月七號獲得英國皇家學會刊載在跨領域學術期刊界面(Journal of the Royal society, Interface),受到國際矚目。
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