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arachnauts:美国宇航局将蜘蛛发送到实验的空间 - 这就是他们发现的

时间:2021-12-31 17:52:07 来源:

人类已经将蜘蛛带入太空,以便研究重力对他们的网络建设的重要性。最初是一种令人遗憾的是高中生的一个不成功的公关实验产生了令人惊讶的洞察力,光明在苍白的方向上发挥着更大的作用而不是以前想到的。

美国航天局NASA的蜘蛛实验是令人沮丧的失败和快乐事故的课程,有时会导致意外的研究结果。这个问题相对简单:在地球上,蜘蛛建立不对称的腹板,中心朝向上边缘移位。休息时,蜘蛛向下坐着,因为它们可以在重力方向上快速移动到新鲜捕获的猎物。

但是,阿拉氏菌在零重力方面做了什么?2008年,美国宇航局希望通过这个实验激发美国中学。但即使这个问题很简单,即使在太空中的实验规划和执行也极具挑战性。这导致了许多事故。

来自不同蜘蛛物种的两种标本飞往国际空间站(ISS)作为“Arachnauts”,一个(Metepeira Labyrinthea)作为铅,另一个(Larinioides Patagiatus)作为储备,以防第一个没有生存。

蜘蛛物种Trichonephila Clavipes在国际空间站ISS上的标本。

备用蜘蛛致力于将其储存室分开并进入主腔室。出于安全原因无法打开腔室,因此无法重新填充额外的蜘蛛。这两个蜘蛛旋转有些混乱的腹板,彼此相处的方式。

如果这还不够,那么食物的苍蝇将比预期更快地复制。随着时间的推移,他们的幼虫在壳体的地板上爬出了实验室,两周后覆盖了前窗的大部分。一个月后,蜘蛛不能再看过所有的苍蝇幼虫。

这种失败长期以来唠叨丹佛自然科学博物馆的Paula Cushing,他们参与了蜘蛛实验的规划。当船上类似实验的机会在2011年再次播出时,研究人员们得到了巴塞尔大学的塞缪尔·Zschokke博士,涉及准备和分析新的尝试。这一次,实验开始于同一物种的四个蜘蛛(Trichonephila Clavipes):两次飞到单独栖息地的ISS中,两人在地球上留在分开的栖息地,并在相同的条件下保持并观察到空间的同伴在相同的条件下 - 除了它们暴露于陆地重力。

女性是男性

该计划原本是使用四个女性。但是发生了另一个发生的事故:必须选择蜘蛛作为少年作为少年来选择蜘蛛,并且极难确定少年动物的性别。在实验过程中,两名蜘蛛竟然是男性,在完全成长时,在这种物种的女性的身体结构和大小的情况下显着不同。但最后,有一个幸运的行程 - 其中一个男性在空间站,另一个在地球上。

arachnids旋转他们的网,拆除它们,旋转新的网。每隔五分钟,每种情况下的三个摄像机都拍摄了每五分钟。Zschokke,Colado大学的生物空间技术Zschokke,Colening and Stefanie Countryman,用于监督蜘蛛和果蝇幼虫和相机系统的空间飞行栖息地的设计和推出,以国际空间站分析了100个蜘蛛网的对称性使用约14,500张图像在网中的蜘蛛定向。

事实证明,内置于零重力的网确实比地球上的纺丝更为称。他们的中心更接近中间,蜘蛛并不总是向下留下头部。然而,研究人员注意到,蜘蛛是否在Lamplight或黑暗中建造了它们的腹板。在Lamplight的ISS上建立的网与地面网类似地是不对称的。

光作为备份系统

“我们不会猜到光线会在将蜘蛛在太空中取向的角色,”Zschokke表示,分析了蜘蛛实验,并与他的同事刊登了自然科学的同事。“我们非常幸运地,灯在腔室的顶部附着而不是各个侧面。否则,我们无法发现光对零重力幅度对称的影响。“

图像的分析还表明,当灯关闭时,蜘蛛在其腹板上以任意取向搁置,但是向下取向 - 即向下 - 当灯开启时。蜘蛛似乎在不存在重力时用光作为额外的方向助剂。由于蜘蛛还在黑暗中建造了他们的腹板,并且可以在没有光的情况下捕获猎物,以前假设光在他们的方向上没有发挥作用。

“那蜘蛛有一个备份系统,如此令人惊讶的是,因为他们从未在他们的演变过程中没有引力的环境暴露在没有引力的环境中,”Zschokke说。另一方面,他说,蜘蛛的位置感可能会在建造它的网络时变得混淆。负责这个感应的器官将身体前部的相对位置寄存在背部。在纤维网期间,两个主体部件处于恒定运动,因此基于光的方向的附加取向辅助辅助是特别有用的。

参考:Samuel Zschokke,Stefanie Countryman和Paula E. Cushing,2020年12月3日,Samuel Zschokke,Stefanie Countryman和Paula E. Coze.doi的科学,蜘蛛侠,蜘蛛与零重力中有关的行为。
10.1007 / s00114-020-01708-8.


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