Некоторые пауки могут плавать по воздуху, используя нити своей паутины как своего рода воздушные шары. Подъемная сила при этом обеспечивается электростатическими взаимодействиями, воздушными потоками или же одновременно и тем, и другим. Теперь американский и ливанский исследователи сумели детально смоделировать процесс такого полета и продемонстрировать важность пространственного расположения нитей, которые паук испускает из своего брюшка, а затем использует для подъема. Статья об этом опубликована в журнале Physical Review E.
В отличие от более ранних моделей, которые рассматривали лишь полеты на одной нити и некоторое подмножество сил окружающей среды, новые симуляции обеспечивают полное описание баланса сил, который определяет, взлетит ли паук в том или ином случае или останется на земле. Объяснения способности пауков плавать по воздуху можно разложить на две основные категории. В обоих случаях к объяснению привлекаются силы, действующие на шелковые нити, испускаемые пауком для этой цели, число которых может исчисляться сотнями — в зависимости от вида пауков. Первый вариант объяснения состоит в том, что нити паука ловят восходящие потоки от нагретого солнцем воздуха, другая гипотеза сосредотачивается на слабых, но вездесущих атмосферных электрических полях, которые действуют на статический электрический заряд нитей.
Проведенные ранее эксперименты, призванные подтвердить или опровергнуть эти гипотезы, столкнулись с немалыми сложностями: наблюдения за влиянием воздушных потоков или электрических полей на крошечные тонкие нити в большой мере затруднены. Теперь Халид Джавед из американского Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Чарбель Хабчи из ливанского Университета Нотр-Дам в Луизе обратились к моделированию и компьютерным алгоритмам, разработанным сообществом, занимающимся компьютерной графикой и спецэффектами для фильмов.
Изучив два разных способа распределения электрических зарядов по нитям — либо равномерное по всей длине, либо локализованное на самом кончике, — исследователи показали, что в обоих случаях электрические поля могут обеспечить подъемную силу, необходимую для полета в безветренный день. Это справедливо, по крайней мере, для маленьких пауков: типичные расчетные вертикальные скорости подъема составляют около 8,5 см/с и согласуются с недавними экспериментальными исследованиями полетов пауков рода Erigone, помещенных в камеру с контролируемыми электрическими полями.
