第三十四章 蜘蛛的几何学
当我们观察着园蛛，尤其是丝光蛛和条纹蛛的网时，我们会发现它的网并不是杂乱无章的，那些辐排得很均匀，每对相邻的辐所交成的角都是相等的；虽然辐的数目对不同的蜘蛛而言是各不相同的，可这个规律适用于各种蜘蛛。
我们已经知道，蜘蛛织网的方式很特别，它把网分成若干等份，同一类蜘蛛所分的份数是相同的。当它安置辐的时候，我们只见它向各个方向乱跳，似乎毫无规则，但是这种无规则的工作的结果是造成一个规则而美丽的网，像教堂中的玫瑰窗一般。即使他用了圆规、尺子之类的工具。没有一个设计家能画出一个比这更规范的网来。
我们可以看到，在同一个扇形里，所有的弦，也就是那构成螺旋形线圈的横辐，都是互相平行的，并且越靠近中心，这种弦之间的距离就越远。每一根弦和支持它的两根辐交成四个角，一边的两个是钝角，另一边的两个是锐角。而同一扇形中的弦和辐所交成的钝角和锐角正好各自相等——因为这些弦都是平行的。
不但如此，凭我们的观察，这些相等的锐角和钝角，又和别的扇形中的锐角和钝角分别相等，所以，总的看来，这螺旋形的线圈包括一组组的横档以及一组组和辐交成相等的角。
这种特性使我们想到数学家们所称的“对数螺线”。这种曲线在科学领域是很著名的。对数螺线是一根无止尽的螺线，它永远向着极绕，越绕越靠近极，但又永远不能到达极。即使用最精密的仪器，我们也看不到一根完全的对数螺线。这种图形只存在科学家的假想中，可令人惊讶的是小小的蜘蛛也知道这线，它就是依照这种曲线的法则来绕它网上的螺线的，而且做得很精确。
这螺旋线还有一个特点。如果你用一根有弹性的线绕成一个对数螺线的图形，再把这根线放开来，然后拉紧放开的那部分，那么线的运动的一端就会划成一个和原来的对数螺线完全相似的螺线，只是变换了一下位置。这个定理是一位名叫杰克斯·勃诺利的数学教授发现的，他死后，后人把这条定理刻在他的墓碑上，算是他一生中最为光荣的事迹之一。
那么，难道有着这些特性的对数螺线只是几何学家的一个梦想吗？这真的仅仅是一个梦、一个谜吗？那么它究竟有什么用呢？
它确实广泛的巧合，总之它是普遍存在的，有许多动物的建筑都采取这一结构。有一种蜗牛的壳就是依照对数螺线构造的。世界上第一只蜗牛知道了对数螺线，然后用它来造壳，一直到现在，壳的样子还没变过。
在壳类的化石中，这种螺线的例子还有很多。现在，在南海，我们还可以找到一种太古时代的生物的后代，那就是鹦鹉螺。它们还是很坚贞地守着祖传的老法则，它们的壳和世界初始时它们的老祖宗的壳完全一样。也就是说，它们的壳仍然是依照对数螺线设计的。并没有因时间的流逝而改变，就是在我们的死水池里，也有一种螺，它也有一个螺线壳，普通的蜗牛壳也是属于这一构造。
可是这些动物是从哪里学到这种高深的数学知识的呢？又是怎样把这些知识应用于实际的呢？有这样一种说法，说蜗牛是从蠕虫进化来的。某一天，蠕虫被太阳晒得舒服极了，无意识地揪住自己的尾巴玩弄起来，便把它绞成螺旋形取乐。突然它发现这样很舒服，于是常常这么做。久而久之便成了螺旋形的了，做螺旋形的壳的计划，就是从这时候产生的。
但是蜘蛛呢？它从哪里得到这个概念呢？因为它和蠕虫没有什么关系。然而它却很熟悉对数螺线，而且能够简单地运用到它的网中。蜗牛的壳要造好几年，所以它能做得很精致，但蛛网差不多只用一个小时就造成了，所以它只能做出这种曲线的一个轮廊，尽管不精确，但这确实是算得上一个螺旋曲线。是什么东西在指引着它呢？除了天生的技巧外，什么都没有。天生的技巧能使动物控制自己的工作，正像植物的花瓣和小蕊的排列法，它们天生就是这样的。没有人教它们怎么做，而事实上，它们也只能作这么一种，蜘蛛自己不知不觉地在练习高等几何学，靠着它生来就有的本领很自然地工作着。
我们抛出一个石子，让它落到地上，这石子在空间的路线是一种特殊的曲线。树上的枯叶被风吹下来落到地上，所经过的路程也是这种形状的曲线。科学家称这种曲线为抛物线。
几何学家对这曲线作了进一步的研究，他们假想这曲线在一根无限长的直线上滚动，那么它的焦点将要划出怎样一道轨迹呢？答案是：垂曲线。这要用一个很复杂的代数式来表示。如果要用数字来表示的话，这个数字的值约等于这样一串数字1＋1/1＋1/1*2＋1/1*2*3＋1/1*2*3*4＋……的和。
几何学家不喜欢用这么一长串数字来表示，所以就用“e”来代表这个数。e是一个无限不循环小数，数学中常常用到它。
这种线是不是一种理论上的假想呢？并不，你到处可以看到垂曲线的图形：当一根弹性线的两端固定，而中间松驰的时候，它就形成了一条垂曲线；当船的帆被风吹着的时候，就会弯曲成垂曲线的图形；这些寻常的图形中都包含着“e”的秘密。一根无足轻重的线，竟包含着这么多深奥的科学！我们暂且别惊讶。一根一端固定的线的摇摆，一滴露水从草叶上落下来，一阵微风在水面拂起了微波，这些看上去稀松平常、极为平凡的事，如果从数学的角度去研究的话，就变得非常复杂了。
我们人类的数学测量方法是聪明的。但我们对发明这些方法的人，不必过分地佩服。因为和那些小动物的工作比起来，这些繁重的公式和理论显得又慢又复杂。难道将来我们想不出一个更简单的形式，并使它运用到实际生活中吗？难道人类的智慧还不足以让我们不依赖这种复杂的公式吗？我相信，越是高深的道理，其表现形式越应该简单而朴实。
在这里，我们这个魔术般的“e”字又在蜘蛛网上被发现了。在一个有雾的早晨，这粘性的线上排了许多小小的露珠。它的重量把蛛网的丝压得弯下来，于是构成了许多垂曲线，像许多透明的宝石串成的链子。太阳一出来，这一串珠子就发出彩虹一般美丽的光彩。好像一串金钢钻。“e”这个数目，就包蕴在这光明灿烂的链子里。望着这美丽的链子，你会发现科学之美、自然之美和探究之美。
几何学，这研究空间的和谐的科学几乎统治着自然界的一切。在铁杉果的鳞片的排列中以及蛛网的线条排列中，我们能找到它；在蜗牛的螺线中，我们能找到它；在行星的轨道上，我们也能找到它，它无处不在，无时不在，在原子的世界里，在广大的宇宙中，它的足迹遍布天下。
这种自然的几何学告诉我们，宇宙间有一位万能的几何学家，他已经用它神奇的工具测量过宇宙间所有的东西。所以万事万物都有一定的规律。我觉得用这个假设来解释鹦鹉螺和蛛网的对数螺线，似乎比蠕虫绞尾巴而造成螺线的说法更恰当。
第三十五章 蜘蛛的电报线
在六种园蛛中，通常歇在网中央的只有两种，那就是条纹蜘蛛和丝光蜘蛛。它们即使受到烈日的焦灼，也决不会轻易稍离开网去阴凉处歇一会儿。至于其它蜘蛛，它们一律不在白天出现。它们自有办法使工作和休息两个互不相误，在离开它们的网不远的地方，有一个隐蔽的场所，是用叶片和线卷成的。白天它们就躲在这里面，静静地，让自己深深地陷入沉思中。
这阳光明媚的白天虽然使蜘蛛们头晕目眩，却也是其它昆虫最活跃的时候：蝗虫们更活泼地跳着，蜻蜓们更快活地飞舞着。所以正是蜘蛛们捕食的好时机，那富有粘性的网虽然晚上是蜘蛛的居所，白天还是一个大陷阱，如果有一些又粗心又愚蠢的昆虫碰到网上，被粘住了，躲在别处的蜘蛛是否会知道呢？不要为蜘蛛会错失良机而担心，只要网上一有动静，它便会闪电般地冲过来。它是怎么知道网上发生的事的呢？让我来解释吧。
使它知道网上有猎物的是网的振动，而不是它自己的眼睛。为了证明这一点，我把一只死蝗虫轻轻地放到有好几只蜘蛛的网上，并且放在它们看得见的地方。有几只蜘蛛是在网中，有几只是躲在隐蔽处，可是它们似乎都不知道网上有了猎物。后来我把蝗虫放到了它们面前，它们还是一动不动。它们似乎瞎了，什么也看不见。于是我用一根长草拨动那死蝗，让它动起来，同时使网振动起来。
结果证明：停在网中的条纹蛛和丝光蛛飞速赶到蝗虫身边；其它隐藏在树叶里的蜘蛛也飞快地赶来，好像平时捉活虫一般，熟练地放出丝来把死蝗虫捆了又捆，缠了缠，丝毫不怀疑自己是不是在浪费宝贵的丝线，由这个实验可见，蜘蛛什么时候出来攻击猎物，完全要看网什么时候振动。
如果我们仔细观察那些白天隐居的蜘蛛们的网，我们可以看到从网中心有一根丝一直通到它隐居的地方，这根线的长短大约有二十二寸；不过角蛛的网有些不同，因为它们是隐居在高高的树上的，所以它的这根丝一般有八九尺长。
这条斜线还是一座桥梁，靠着它，蜘蛛才能匆匆地从隐居的地方赶到网中，等它在网中央的工作完毕后，又沿着它回到隐居的地方，不过这并不就是这根线的全部效用。如果它的作用仅仅在于这些的话，那么这根线应该从网的顶端引到蜘蛛的隐居处就可以了。因为这可以减小坡度，缩短距离。
这根线之所以要从网的中心引出是因为中心是所有的辐的出发点和连接点，每一根辐的振动，对中心都有直接的影响。一只虫子在网的任何一部分挣扎，都能把振动直接传导到中央这根线上。所以蜘蛛躲在远远的隐蔽处，就可以从这根线上得到猎物落网的消息。这根斜线不但是一座桥梁，并且是一种信号工具，是一根电报线。
年轻的蜘蛛都很活泼，它们都不懂得接电报线的技术。只有那些老蜘蛛们，当它们坐在绿色的帐幕里默默地沉思或是安详地假寐的时候，它们会留心着电报线发出的信号，从而得知在远处发生的动静。
长时间的守候是辛苦的，为了减轻工作的压力和好好休息。同时又丝毫不放松对网上发生的情况的警觉，蜘蛛总是把腿搁在电报线上。这里有一个真实的故事可以证明这一点。
我曾经打到一只在两棵相距一码的常青树间结了一张网的角蛛。太阳照得丝网闪闪发光，它的主人早已在天亮之前藏到居所里去了。如果你沿着电报线找过去，就很容易找到它的居所。那是一个用枯叶和丝做成的圆屋顶。造得很深，蜘蛛的身体几乎全部隐藏在里面，用后端身体堵住进口。
它的前半身埋在它的居所里，所以，它当然看不到网上的动静了——即使它有一双敏锐的眼睛也未必看得见，何况它其实是个半瞎子呢！那么在阳光灿烂的白天，它是不是就放弃捕食了呢？让我们再看看吧。
你瞧，它的一条后腿忽然伸出叶屋，后腿的顶端连着一根丝线，而那线正是电报线的另一个端点！我敢说，无论是谁，如果没有看见过蜘蛛的这手绝活，即把手（即它的脚端）放在电报接收器上的姿势，他就不会知道动物表现自己智慧的最有趣的一个例子。让猎物在这张网上出现吧，让这位假寐的猎手感觉到电报传来的信号吧！我故意放了一只蝗虫在网上——以后呢？一切都像我预料的那样，虫子的振动带动网的振动，网的振动又通过丝线——“电报线”传导到守株待兔的蜘蛛的脚上。蜘蛛它为得到食物而满足，而我比它更满意：因为我学到了我想学的东西。
还有一点值得讨论的地方。那蛛网常常要被风吹动，那么电报线是不是不能区分网的振动是来自猎物的来临还是风的吹动呢？事实上，当风吹动引起电报线晃动的时候，在居所里闭目养神的蜘蛛并不行动，它似乎对这种假信号不屑一顾。所以这根电报线的另外一个神奇之处在于，它像一台电话，就像我们人类的电话一样，能够传来各种真实声音。蜘蛛用一个脚趾接着电话线，用腿听着信号，还能分辨出囚徒挣扎的信号和风吹动所发出的假信号。
第三十六章 蟹蛛
蟹蛛
前面我们讲到过的条纹蜘蛛虽然工作很勤快，为了替它的卵造一个安乐窝，一直孜孜不倦地废寝忘食地工作着。可是到了后来，它却不能再顾到它的家了。为什么呢？因为它寿命太短。它在第一个寒流到达之时就要死了。而它的卵要过了冬天才能孵化。它不得不丢下它的巢。如果小宝宝在母亲还在世的时候能出世，我相信母蛛对小蛛的细心呵护不会亚于鸟类。另外一种蜘蛛证明了我的推测；它是一种不会织网的蜘蛛：只是等着猎物跑近它才去捉，而且它是横着走路的，有点儿像螃蟹，所以叫蟹蛛。
这种蜘蛛不会用网猎取食物，它的捕食方法是：埋伏在花的后面等猎物经过，然后上去在它颈部轻轻一刺，你别小看这轻轻的一刺，这能致它的猎物于死地。我所观察到的这群蟹蛛尤其喜欢捕食蜜蜂。
蜜蜂采花蜜的时候是很专心致志的，什么都不会想不会开小差。它用舌头舔着花蜜，然后挑选一个能采到许多花蜜的花蕊上，一心一意地开始工作。当它正埋头苦干的时候，蟹蛛早就虎视耽耽从隐藏的地方偷偷地、悄悄地爬出来，走到蜜蜂背后，越走越近，然后一下子冲上去，在蜜蜂颈背上的某一点刺了一下。蜜蜂无论怎么挣扎也摆脱不了那一刺。
这一刺可不是随随便便出手的。它刚好刺在蜜蜂颈部的神经中枢上。蜜蜂的神经中枢被麻痹了，腿也开始硬化，不能动弹了。一秒钟内，一个小生命就宣告结束了。蟹蛛这个凶手快乐而满足地吸着它的血，吸完后抹抹嘴巴残酷地把它的尸体的遗骸丢在一边。
可是，我们将会看到这个残暴的刽子手在家里是个非常慈爱温和的母亲。就像“食人怪”一样，虽然吃起别人的孩子来毫不留情，却十分疼爱自己的孩子。在饥饿的逼迫下，我们也是一样的，人和畜牲都是食人怪。
蟹蛛虽然是个杀蜂不见血的凶手，但你又不得不承认，它也是一只非常漂亮的小东西。虽然它们的身材并不十分好，像是一个雕在石基上的又矮的又胖的锥体，在其中的一边还有一块小小的隆起的肉，好像骆驼的驼蜂一样，但是它们的皮肤比任何绸缎都要好看，有的是乳白色的，有的是柠檬色的。它们中间有些特别漂亮：腿上有着粉红色的环，背上镶着深红的花纹，有时候在胸的左边或右边还有一条淡绿色的带子，这身打扮虽然不像条纹蛛那么富丽，但是由于它的肚子不那么松驰，花纹又细致，色彩鲜艳又搭配协调，所以，看起来倒反而比条纹蛛的衣服典雅、高贵。人们见了别种蜘蛛都敬而远之，但对美丽的蟹蛛却怎么也怕不起来，因为它实在长得太漂亮，太可爱了，如果它们是一些不会动的小东西，大家一定会对它们爱不释手。
蟹蛛的巢
在筑巢方面，蟹蛛的高超手艺并不亚于它在觅食时的技艺。
有一次我在一株水蜡树上找到它，当时它正在一丛花的中间筑巢，它织着一只白色的丝袋，形状像一个顶针：这个白色的丝袋就是它的卵的安乐窝，袋口上还盖着一个又圆又扁的绒毛盖子。
在屋顶的上部有一个用绒线张成的圆顶，里面还夹杂着一些凋谢了的花瓣，这就是它的了望台。从外面到了望台上，有一个开口作为通道。
就在这了望台上，蟹蛛像一名尽心尽责的卫兵一样，天天守在这里。自从产了卵之后，它比以前消瘦多了，差不多完全失去了以前那朝气蓬勃的样子，它全神贯注地守在这了望台上，一有风吹草动就会全身紧张，埋没入战备状态，然后从那儿走出来，挥着一条腿威吓来惊扰它的不速之客，它激动地做着手势，叫它赶紧滚开，否则后果自负。它那狰狞的样子和激动的动作的确把那些或怀有恶意或无辜的外来者吓了一跳，把那些鬼鬼祟祟的家伙赶走以后，它才心满意足地回到自己的岗位上。
那么它又在那丝和花瓣做成的穹顶下做什么呢？原来它在舒展着身体来遮蔽它宝贝的卵。尽管此时它已经非常瘦小孱弱了仿佛一阵风就能把它卷走，它已忘记了饮食，为了守望工作不被影响，它现在已抛弃了睡眠，不再去捕蜜蜂，吸它们的血充饥，它只是静静地坐在自己的卵上。
我不由想到母鸡。母鸡孵蛋的时候也是这个样子，不同的是母鸡的身体可以提供热量，当它孵蛋的时候，它身上的暖气传导到卵上唤醒了生命的种子。而对于蜘蛛而言，太阳提供的热量已经足够了。蜘蛛母亲不需要再提供热量了。事实上，它也没有什么力量提供热能了。因为这个不同点，我们不能称蜘蛛对小蛛的守候为“孵育下一代”。
两三个星期后，母蛛因为滴水未进，一点没吃，而愈来愈来瘦了。可它的守望工作却丝毫不见有松懈。在临死之前，它还有什么愿望呢？它似乎一直在等待什么，这等待使它苦苦地支撑着自己，用它的精神撑起早已没有活力的身体。它究竟在等什么呢？是什么值得它这样用生命去苦苦等待呢？后来我才知道它是在等它的孩子们出来，这个垂死的母亲还能为孩子们尽一点力。
条纹蛛的孩子们在离开那气球形的巢之前早已成为孤儿，没有人来帮它们打破巢，它们自己又没有能力破巢而出，只有等巢自动裂开才能把小蛛们送到四面八方。它们出来时根本连自己的母亲是谁都不知道。而蟹蛛的巢封闭得很严密，又不会自动裂开，顶上的盖也不会自动升起，那么小蛛是怎么出来的呢？等小蛛孵出后我们会发现在盖的边缘有一个小洞。这个洞在以前的时候是没有的，显然是谁暗中帮助小蜘，为它们在盖子上咬了一个小孔，便于让它们钻出来。可是又是谁悄悄地在那儿开了一个洞呢？
袋子的四壁又厚又粗，微弱的小蛛们自己是决不能把它抓破的，其实这洞是它们那奄奄一息的母亲打的。当它感觉到袋子里的小生命不耐烦的骚动的时候，它知道孩子们急于想出来，于是就用全身的力气在袋壁上打了一个洞。母蛛虽然衰弱得可以随时死去，但为了为它的家庭尽最后一份力，它一直顽强地支撑了五六个星期。然后把全身的力量积聚到一点上爆发出来打这个洞，这个任务完成之后，它便安然去世了。它死的时候非常平静，脸上带着安祥的神情，胸前紧紧抱着那已没有用处的巢，慢慢地缩成一个僵硬的尸体。多么伟大的母亲啊！母蚁的牺牲精神令人感动，可是和蟹蛛相比，似乎还略逊一筹。
在七月里，我的实验室中的小蟹蛛从卵里出来了。我知道它们有攀绳的嗜好，所以我把一捆细树枝插在它们的笼上。果然，它们立刻沿着铁笼很快地爬到树枝的顶端，又很快地用交叉的丝线织成互相交错的网，这便是它们的空中沙发。它们安静地在这沙发上休息了几天，后来它们就开始搭起吊桥来。
我把爬着许多小蛛的树枝拿到窗口的一张桌子上，然后把窗户打开。不久小蛛们便开始纺线做它们的飞行工具了，不过它们做得很慢，因为它们总是三心二意的，一会儿爬到树枝下面，一会儿又回到顶上，好像不知道自己要干什么，又不知道该怎么干。
照这种速度，它们在那儿忙乎了半天也没什么成果，它们都急于要飞出去，可是就是没胆量。在十一点钟的时候，我把载着它们的树枝拿到窗栏上，使让太阳照射到它们身体上。几分钟以后，太阳的光和热射入它们的身体后积聚起来，成为一个小发动机，驱使小蛛们纷纷活跃起来。只见它们的动作越来越快，越来越敏捷，都一个劲地往树枝的顶上爬去，尽管我不能确切地看到它纺着线往空中飞去，但我很相信它们此刻正在树梢上飞快地纺线，蓄势待发呢！
有三四只蟹蛛同时出发了，但各走各的路，自向不同的方向，其余的也纷纷爬到顶上，后面拖着丝。突然起了一阵风，啊呀，那些蜘蛛那样的轻巧，它们编的丝又那么细，风会把它们卷走吗？
我仔细看了看，风的确猝然把细丝扯断了，小蛛们顺着风在空中飘荡了一会儿便随着它们的降落伞——断丝飘走了。我望着它们离去的背影，直到它在我的视野里消失。它越飞越远，离出发点有四十尺远了。在又黑又暗的柏树叶丛中，它犹如一颗闪亮的明星。它越飞越高，越飞越远，终于看不见了。其余的小蛛也接着飞出去，有些飞得很高，有些飞得很低。有的往这边，有的往那边，最终都找到了自己的安身立命之处。
这时候，所有的小蛛都准备起飞了。而现在已不是开始的时候那样三三两两地飞出，而是呈放射线状一队一队地飞出了，也许几个先锋的英雄行为感染激励了它们。不久它们就陆续安全着陆了，有的在远处，有的在近处，这个简单的降落伞成功地完成了它的使命。
关于它们以后故事，我就不知道了。在它们还没有力量刺蜜蜂的时候，它们怎么捕食小虫子呢？小虫子和小蜘蛛争斗的话，谁又会占上风呢？它会耍什么阴谋吗？它会受哪些天敌的威胁呢？我都不得而知。不过等到明年夏天，我们可以看到它已经长得很肥很大，纷纷躲在花丛里偷袭那些勤劳采蜜的蜜蜂了。
（完）
（[法]让·亨利·卡西米尔·法布尔/著，王光/译，作家出版社，2003年）