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湖北大学生态学家首次发现 雄蜘蛛交配完可将自己弹射飞,免于被吃掉的命运
所谓性食同类(sexual cannibalism),就是交配完成后,雌性把雄性吃掉当营养补充的行为。如果你小时候看过黑猫警长,想必应该对新婚螳螂夫妇谋杀案有印象。(思考题,为什么没有出现交配完成后雄性吃掉雌性,这一习性的物种?)
有被雌性吃掉的风险的雄性蜘蛛已经进化出一种巧妙的逃生方式:它们在交配后将自己的身体抛向空中。
当湖北大学的张士昶在一个带刺的圆蛛科(Philoponella prominens)成员那里观察到这种现象时,这是已知的第一个雄性蜘蛛为了逃避性食同类而弹射自己的例子。中国湖北大学的生态学家张说,当他在实验室观察到这种行为时感到很惊讶。
“动物通常使用超快速运动来逃避捕食者或捕捉猎物,而不是对抗性伴侣。”
在今天发表在《当代生物学》杂志上的论文中,所有在交配后从雌性身上弹飞了的雄性蜘蛛都活了下来。高速摄像机显示,这个物种的雄性,每个大约有电脑键盘上的一个字母大小,在逃生动作中平均每秒旋转 175 次。
研究人员“提供了确凿的证据表明这种令人信服的行为是一种性适应,”俄勒冈州波特兰市刘易斯克拉克学院的蜘蛛学家 Greta Binford 说, “我不知道有其他研究表明了这一点。”
世界各地约有 290 种带刺圆蛛。在中国,P. prominens 是花园、田野和森林的常见居民,可以形成 300 只或更多蜘蛛的群落。
为了近距离观察这种弹射,张和同事从附近的花园中收集了年轻的蜘蛛,并在实验室中单独饲养它们。然后,该团队将一名未交配的雄性放入一名未交配的雌性的网中,记录他们的互动。该团队让雌性以果蝇为食,因此饥饿度不会影响她对待雄性的方式。
该团队用 180 对蜘蛛重复了这个实验,并记录了 155 次成功的交配。在其中的 152 例中,雄性完成了授精,然后弹射逃生并活了下来。在雄性没有及时弹射出去的三个案例中,它们被雌性捕获、杀死和吞噬。
在另一组实验中,研究人员测试了以不同方式改变雄性蜘蛛逃跑方式的效果,例如切去一对前腿(雄蜘蛛:?)。研究人员发现,那些受损的雄性,就像没有及时跳跃的雄性一样,变成了真正的晚餐约会对象。(雄蜘蛛:??)
通过逐帧仔细分析高速摄像机的高分辨率图像,研究团队“发现了弹射的秘密,”张说。
他们了解到,关键是蜘蛛前腿上的关节。在交配期间,这些腿对着雌性折叠。完成后,雄性会挤压头胸部或身体前部的一块肌肉,将血淋巴(蜘蛛版的血液)推入前腿,将它们从雌性身上推开。
雄性还制作了一条可以牵引自己的拉索——一缕丝线——可将它们带至离雌性很远的地方。张说,这个锚是一种安全措施,“以防雌性具有攻击性并突然过来杀死它们”。
在实验中,如果研究人员切断了拉索(雄蜘蛛:???),弹射的雄性会降落在地上而不是网中,之后它们会向雌性求爱,但不会尝试交配。张说,这可能是因为没有他的拉索,蜘蛛知道交配后无法逃脱,所以不敢尝试。
但是,如果那个雄性不打算交配,为什么还要费心去求爱呢?林肯内布拉斯加大学的蜘蛛学家Eileen Hebets没有参与这项研究,但她认为,如果雌性觉得对方是准配偶,她可能不会立即尝试吃掉他。
在 Hebets 看来,张团队的研究“提供了另一个很好的例子,说明蜘蛛可以为细心、好奇和热情的科学家提供看似无穷无尽的科学发现机会。”
顺便,原文链接里还有“10张让你爱上蜘蛛的美丽图片”。但我知道大家心理承受能力参差不齐,普遍偏小,所以就不放了。
参考
https://www.nationalgeographic.com/animals/article/spiders-catapult-to-avoid-getting-eaten-after-mating