一项新的研究追踪了澳大利亚孔雀蜘蛛的跳跃速度，这种蜘蛛在跳跃距离是其体长的15倍时，承受的力比战斗机飞行员还要大。

以充满活力的求偶表演而闻名的澳大利亚孔雀蜘蛛，创造了跳跃蜘蛛有史以来最快加速的新纪录。

大自然的体操运动员：利用半液压系统为它的跳跃提供动力，这只小小的雄性锦光孔雀蜘蛛在精确的跳跃过程中经历了比重力大13倍的力量。图片：Ajay Narendra

麦考瑞大学的科学家们在本月的《实验生物学杂志》上发表的研究表明，这种小蜘蛛所承受的引力比战斗机飞行员在进行高精度跳跃时所承受的引力还要大。

麦考瑞大学自然科学学院的副教授阿贾伊·纳伦德拉（Ajay Narendra）领导了对澳大利亚灿烂孔雀蜘蛛（Maratus splendens）的研究，这种蜘蛛以鲜艳的颜色和精致的求爱舞蹈而闻名。

这是对一种澳大利亚蜘蛛跳跃生物力学的首次详细研究，揭示了雄性和雌性蜘蛛在跳跃能力上的显著差异。

“这些蜘蛛很小，你的拇指指甲上可以装下四五个。雄性跳蛛仅重2毫克，是已知最轻的跳蛛之一，而雌性跳蛛则重6倍，”纳伦德拉副教授说。

“这让我们有机会研究男性和女性的跳跃运动是如何变化的，以及大小对跳跃能力的影响。”

视频学习

合著者安娜·塞贝尔是麦考瑞大学的研究生，她使用高速摄像技术对孔雀蜘蛛的跳跃进行了详细的分析。

塞贝尔说：“我们让蜘蛛跳过从起飞平台到着陆平台之间4厘米的间隙，我们用高速摄像机以每秒5000帧的速度拍摄了这一过程。”

跳蛛使用一种半液压系统为它们的跳跃提供动力。与人类和其他动物通过收缩和伸展肌肉来创造运动不同，蜘蛛将血淋巴（一种类似于血液的液体，在体内循环）泵入腿部，以产生腿部伸展和跳跃所需的压力。

这个非凡的系统使澳大利亚锦缎孔雀蜘蛛尽管体型很小，却能获得非凡的加速度。

“不平衡

这项研究揭示了一种有趣的进化权衡，涉及到蜘蛛的第三对腿。这些特殊的腿为它们破纪录的跳跃提供动力，但对于雄性的求偶表演也是必不可少的。

跳起来吧：研究人员安娜·塞贝尔（左）、Pranav Joshi（中）和副教授Ajay Narendra（左）用延时拍摄的照片建立了一个微型跳跃健身房，以测量蜘蛛的跳跃

“第三对腿比其他腿更长、更黑、更粗，还有一簇簇的毛。在求偶期间，雄性会伸展这些腿，并向雌性挥动它们，”研究蜘蛛生物力学的博士生Pranav Joshi说。

但这种双重目的的适应也给这些小小的炫耀者带来了生存挑战。

“当雄性在炫耀自己以吸引雌性时，它不能用它的跳跃腿来逃避捕食者。这使得蜘蛛非常脆弱，”乔希博士说。

极端的重力

尽管外表娇弱，但这种小蜘蛛已经进化出了非凡的方法，可以在跳跃时处理超过13倍重力的强重力，远远超过战斗机飞行员所经历的9G极限。

双重作用：这只雄性澳大利亚灿烂孔雀蜘蛛用第三对特殊的腿来破纪录的跳跃，也是求爱时精心制作的展示工具。图片：Pranav Joshi

纳伦德拉副教授说：“对于像我们这样身体更坚硬的动物来说，承受重力的能力远比蜘蛛有限，蜘蛛柔软而充满液体的身体能更好地应对这种压力。”

他将这归因于蜘蛛的重量轻和均匀分布的内部压力。

“他们的低体重减少了作用在他们身体上的力。这也减少了单个身体部位的压力，因为力分布在整个身体上。”纳伦德拉副教授说。

这些发现也可能对机器人技术的发展产生影响。

纳伦德拉副教授说：“跳蜘蛛有特殊的能力控制它们的跳跃，以达到特定的目标——无论是降落在地面上还是捕捉快速移动的小昆虫。”

“机器人研究人员可能会受到启发，以跳跃蜘蛛的半液压系统为基础，制造出具有高效目标导向运动的机器人。”

Ajay Narendra博士是麦考瑞大学自然科学学院副教授。