许多动物利用弹性能量储存来产生极快的运动。想想有超快舌头的变色龙，或者有弹性腿的跳蚤，它们可以跳得很远。在这两种情况下，能量都储存在动物体内。
相比之下，长期以来人们一直认为只有人类才能将能量储存在身体外的外部工具中，比如弓、弹弓或弹弓。
但后来，阿克伦大学的一组研究人员发现了他们认为是唯一已知的非人类利用外部装置来增加速度和加速度（也被称为“功率放大”）的案例——三角编织蜘蛛（Hyptiotes cavatus）。这种神奇的蛛形动物把它的网当作弹弓，进行多次肌肉收缩，然后把自己的身体和网向前抛去，以诱捕猎物。
在这张特写图片中，你可以看到蜘蛛是如何用它的后腿固定住线，拉伸并拉紧线以获得最大的投掷力。- - - - - -照片由Sarah Han/阿克伦大学提供．
不仅仅是肌肉
“肌肉对速度和力量有内在的限制，但弹性结构的后坐力可以超过这些限制，”生物学家兼研究人员阿斯特利解释说。
该研究的共同作者、物理学家Maksuta说，这种蜘蛛利用其蛛网的弹性来增强自身的力量，产生“更大的力量，因此也就产生了更大的加速度”。
为了确定蜘蛛发射自己的速度，昆虫学家、该研究的主要作者韩和她的同事们分析了蜘蛛在捕猎过程中网状运动的高速视频。
这种米大小的蜘蛛首先织成一张三角形的网，然后用后腿拉一根丝质的锚绳，通过向后拉紧网并储存弹性能量来收紧网——把网拉得越来越紧，直到网因储存的能量而绷紧并颤抖。蜘蛛在这个位置等待，像握着弓弦一样握着网，等待几个小时甚至几天。
三角编织蜘蛛（Hyptiotes cavatus）因其网的形状而得名。
韩解释说：“当它感觉到猎物撞击蛛网时，它就会从蛛网后面松开腿。”“这使得蜘蛛和网随着能量的释放而向前弹跳，就好像你拉伸并释放橡皮筋一样。”
他们用高速摄像机记录了这一切，韩继续说道，并补充说他们使用“运动跟踪软件来获取位置数据，从中我们可以得到速度和加速度等数据。”
能量爆炸
视频片段显示，这些蜘蛛网储存了惊人的能量。当蜘蛛伸出后腿，像箭一样向纠缠在一起的猎物射出时，它的加速速度是最有力的青蛙跳跃速度的十倍。能量的爆炸，通过丝线颤抖，导致网在猎物周围揉皱和崩溃。
“快速移动的网缠绕在猎物周围，从远处开始捕获过程，”韩说。
当蜘蛛砰地一声停了下来，就像一个蹦极者在坠落的最低点一样，它向后退缩，拉回蜘蛛网，进一步包裹住它的猎物。然后，用它的后腿抓住连接的线，蜘蛛把自己缩回来，像弹弓上的石头一样重新装上子弹，再次向挣扎的昆虫发射。蜘蛛重复这个过程几次，直到它准备好进食。
不劳而获
用它的网作为工具，从远处彻底缠住被困的猎物的一个好处是，“它不必遇到可能在搏斗中伤害它的猎物，”韩说，因为蜘蛛可以迅速使猎物丧失能力，而不必冒身体对抗的风险。这可能是一种进化策略，因为这种蜘蛛没有毒液来固定猎物。
昆虫学家和研究人员Blackledge说，这项技术甚至可以帮助蜘蛛避开它们自己的捕食者，使它们能够从迎面而来的攻击中跳出来。
这一独特的研究小组是UA仿生学研究与创新中心（BRIC）的一部分，这是一个由教职员工和学生组成的跨校园网络，致力于通过促进围绕仿生学的跨学科思想交流来促进创新。Han和Maksuta是亚利桑那大学综合生物科学博士项目的仿生学研究员。在2012年由金砖四国和五大湖仿生学联合发起的首个仿生学奖学金项目中，UA的博士生通过工业助学金在赞助组织中推进仿生学计划。Han由固特异轮胎橡胶公司赞助，Maksuta由金佰利公司赞助。
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