کرونوس کانال دانش و علوم به زبان فارسی – اخبار علمی و تحلیل
کرونوس – وقتی در ۳۱ اکتبر ۱۸۳۲ طبیعت‌شناس جوانی به نام چارلز داروین خودش را به عرشه‌ی کشتی HMS Beagle رساند متوجه شد که هزاران موجود مزاحم کشتی را اشغال کرده‌اند. عنکبوت‌های کوچک قرمزرنگی که اندازه‌شان به یک میلی‌متر نمی‌رسید همه‌جا روی کشتی دیده می‌شدند. کشتی حدود ۱۰۰ کیلومتر از ساحل فاصله داشت؛ پس این عنکبوت‌ها احتمالاً از خاک آرژانتین آمده بودند. داروین نوشت: «همه‌ی طناب‌ها از تار عنکبوت پوشیده شده بود.»
عنکبوت‌ها بال ندارند اما با این حال می‌توانند پرواز کنند. آن‌ها لگن خود را به سمت آسمان می‌گیرند، تارهایی از خود تولید می‌کنند و با استفاده از آن‌ها در هوا شناور می‌شوند. به این کار «بالن‌سواری» (Ballooning) گفته می‌شود. عنکبوت‌ها با استفاده از این روش می‌توانند جان خود را از خطر نجات داده یا به سرزمین‌هایی که منابع غذایی بیشتری در آن‌ها یافت می‌شود بروند. دلیل این کار هر چه که باشد، می‌توان از آن به عنوان روشی کارآمد برای سفر کردن نام برد. عنکبوت‌ها تا ۴ کیلومتر بالای سطح زمین و ۱۶۰۰ کیلومتر دور از خشکی دیده شده‌اند.
گمان بسیاری بر این است که بالن‌سواری به این دلیل اتفاق می‌افتد که باد، تار عنکبوت را با خود حرکت می‌دهد. اما این گمان به طور کامل منطبق بر واقعیت نیست؛ خصوصاً به این دلیل که عنکبوت‌ها تنها در هنگامی که باد ملایم می‌وزد بالن‌سواری می‌کنند. این که عنکبوت‌ها بتوانند با استفاده از نیروی باد خود را از زمین بکنند بسیار غیرمحتمل به نظر می‌رسد. خود داروین سرعت پرواز عنکبوت‌ها را «غیرقابل توضیح» و دلیل آن را «لاینحل» می‌دانست.
اما دو محقق از دانشگاه بریستول توضیحی برای این پدیده ارائه داده‌اند. آنان نشان داده‌اند که عنکبوت‌ها قادرند میدان الکتریکی زمین را حس کرده و با استفاده از آن خود را به آسمان پرتاب کنند.
همه‌روزه حدود ۴۰۰۰۰ طوفان در سراسر زمین روی می‌دهد که موجب می‌شوند جو زمین تبدیل به یک مدار الکتریکی بزرگ شود. سطوح بالایی اتمسفر بار الکتریکی مثبت داشته و سطح زمین حامل بار الکتریکی منفی است. حتی در روزهای آفتابی که هیچ ابری در آسمان دیده نمی‌شود، هوا به ازای هر متر ارتفاع از سطح زمین ولتاژی در حدود ۱۰۰ ولت کسب می‌کند.
عنکبوت‌های بالن‌سوار از همین میدان الکتریکی سیاره‌ای برای پرواز استفاده می‌کنند. وقتی تار ابریشمی آن‌ها از بدنشان خارج می‌شود معمولاً بار الکتریکی منفی کسب می‌کند. این اتفاق منجر به دفع بار منفی مشابهی می‌شود که روی سطحی که عنکبوت روی آن نشسته است وجود دارد. بنابراین عنکبوت با استفاده از دفع بارهای مشابه می تواند قدرت کافی برای کندن خود از جسم و پرواز کردن بیابد. عنکبوت‌ها می‌توانند با صعود بر روی شاخه‌ها، برگ‌ها یا لبه‌ی علف این نیرو را بیشتر کنند. گیاهان به دلیل این که در زمین ریشه دارند، حامل همان بار الکتریکی منفی هستند اما در هوایی رشد می‌کنند که حامل بار مثبت است. همین باعث ایجاد یک میدان الکتریکی بین هوای اطراف گیاهان و نوک برگ‌ها و شاخه‌هایشان می‌شود. عنکبوت‌ها از نوک این گیاهان برای بالن‌سواری آماده می‌شوند.
ایده‌ی پرواز با استفاده از دفع الکتریسیته‌ی ساکن برای نخستین بار در اوایل دهه‌ی ۱۸۰۰ و در همان زمان سفر داروین شکل گرفت. فیزیکدانی به نام پیتر گروهام در سال ۲۰۱۳ به این ایده جانی دوباره داد و ادعا کرد این موضوع از لحاظ ریاضی ممکن است. اکنون اریکا مورلی و دنیل روبرت از دانشگاه بریستول این نظریه را روی عنکبوت‌های واقعی آزمایش کرده‌اند. آنان در ابتدا نشان دادند عنکبوت‌ها می‌توانند میدان الکتریکی را حس کنند. این دو پژوهشگر عنکبوتیان را درون جعبه‌ای پلاستیکی روی نوارهای مقوایی که به صورت عمودی قرار داده شده بود گذاشته و بین زمین و سقف میدانی الکتریکی مشابه میدانی که عنکبوت‌ها در واقعیت تجربه می‌کنند ایجاد کردند. این میدان‌ها موجب شدند موهای ریزی که روی پای این موجودات وجود دارد سیخ شوند. مورلی می‌گوید: «این کار درست مانند این است که بادکنکی را با پارچه‌ای مالش داده و سپس به سمت موی سرتان بگیرید.»
پس از انجام این کار، عنکبوت‌ها روی نوک پاهایشان ایستاده و لگنشان را به سمت بالا گرفتند. مورلی می‌گوید: «این اتفاق تنها پیش از بالن‌سواری مشاهده می‌شود.» بسیاری از این عنکبوت‌ها موفق شدند خود را از کف جعبه جدا کنند؛ در حالی که درب جعبه بسته بود و جریان هوا در آن وجود نداشت. وقتی مورلی جریان الکتریکی را قطع کرد، عنکبوت‌ها روی زمین افتادند.
با این که جریان باد هم می‌تواند روی بالن‌سواری عنکبوت‌ها تأثیرگذار باشد، مورلی و روبرت معتقدند میدان الکتریسیته ساکن برای هوا کردن عنکبوت‌ها کافی است. گروهام در مورد این پژوهش گفته است: «من فکر می‌کنم اگر داروین این مقاله را می‌خواند مثل من شعف‌زده می‌شد.»
