Sommige spinnen kunnen vliegen. Dat doen ze door dunne draadjes spinrag omhoog te schieten. Daaraan hangend zweven ze door de lucht. Onderzoek toont nu aan dat dat werkt doordat ze gebruikmaken van statische elektriciteit en elektrische velden in de atmosfeer.

Het vliegen van de spinnen noemen onderzoekers ‘ballonvaren’. Het fenomeen is al eeuwenlang bekend. Charles Darwin beschreef het al in 1832. Vanaf het schip HMS Beagle zag hij honderden kleine spinnen aan dunne draadjes voorbij zweven. Hij beredeneerde dat ze ruim negentig kilometer vliegend hadden afgelegd.

Als een spin een tochtje door de lucht wil maken, klimt hij meestal naar het hoogste puntje van een plant. Daar strekt hij zich uit en werpt hij tot een meter aan draad de lucht in. In een fractie van een seconde wordt het beestje opgetild en vliegt hij weg. Hoe hun draden de spinnetjes de lucht in helpen, was lang onduidelijk.

Een fietshelm voor elke fietser?
LEES OOK
Een fietshelm voor elke fietser?

Luchtstromen en statische elektriciteit

Er zijn theorieën die het ballonvaren proberen te verklaren. De ene stelt dat opstijgende warme luchtstromen de lichte draadjes meenemen en zo de spinnen optillen. De andere theorie zegt dat de draadjes met statische elektriciteit geladen raken, waardoor de spinnen meeliften op het natuurlijke elektrische veld in de atmosfeer.

‘De controverse tussen deze twee verklaringen bestaat al lang’, mailt Charbel Habchi van de Notre Dame University-Louaize in Libanon. ‘Het grootste obstakel bij het bestuderen van ballonvaren is het feit dat beide verklaringen onzichtbaar zijn. En we kunnen ook de spindraadjes met het blote oog nauwelijks zien.’

‘In ons onderzoek hebben we een reeks computersimulaties uitgevoerd’, vervolgt Habchi. ‘We varieerden daarbij het gewicht van de spin, de grootte, het aantal draden en het elektrische veld van de aarde.’ Hiermee toonden de onderzoekers aan dat de kleine spinnen het elektrische veld van de aarde kunnen gebruiken om te ballonvaren. Ze hebben dan geen warme, opwaartse luchtstromen nodig.

Grote spinnen kunnen echter niet enkel met behulp van die elektrische lading ballonvaren. Zij hebben daarnaast ook luchtstromen nodig, die hen een extra zetje geven.

Planet of the Spiders

De bevindingen komen overeen met een eerdere experiment waarbij Britse biofysici spinnen gevangen hielden in een kooitje waarin ze de elektrische velden controleerden. Ze zagen dat de spinnen alleen pogingen deden om te vliegen als er een voldoende hoog elektrisch veld in de kooi aanwezig was. Ook zagen de onderzoekers de spinnen naar beneden zakken als ze de sterkte van het elektrische veld naar beneden draaiden tijdens de vlucht. De simulaties van Habchi en zijn collega konden deze experimentele resultaten voor het eerst goed nabootsen.

De kracht van hun computerprogramma is dat het realistisch ballonvarende spinnen simuleert die meerdere draden gebruiken. Dat bleek belangrijk omdat de draadjes elkaar afstoten als ze statisch geladen zijn. Hierdoor spreiden ze uit in een soort omgekeerde kegelvorm, met de spin hangend aan het puntje. Die vorm zorgt ervoor dat de spin met behulp van de elektrische velden op kan stijgen en horizontaal door de lucht kan vliegen.

‘Voor de simulatie van de spindraden gebruiken we een algoritme dat is ontwikkeld voor het animeren van haren, de vacht van dieren en andere draadvormige structuren’, zegt Habchi. ‘Het is bijvoorbeeld gebruikt in de film The Hobbit en Planet of the Apes.’ Misschien kunnen we binnenkort de eerste (horror)film met vliegende spinnen verwachten.