蜘蛛中的竊賊:自己不會織網全靠騙術吃同類
2022-10-19 21:18:32 來源:
出品網易科學人欄目組
譯者小小
織網、捉住蒼蠅,然后用蛛絲將蒼蠅裹住,最后悠閑地慢慢享受美食。這種狩獵策略已經證明非常有效,以至于圓網蜘蛛(orb-weaving spider)被稱為世界上最成功的獵手之一。它們幾乎生活在世界上的每個角落中,類別超過3000種。
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織網實際上是相當復雜的策略,除了多種形式的蛛絲和膠水外,蜘蛛還需要執行一系列精確的機動動作。但是當你可以入侵別人的蛛網并吞噬掉“建筑師”的時候,為什么還要自己織網呢?一種被稱為“海盜”的圓網蜘蛛就采用這種邪惡的方法抓捕獵物,而它們的狩獵策略是動物王國中最引人注目的。
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圖1:身份不明的海盜蜘蛛
海盜蜘蛛是圓網蜘蛛家族成員,這些蜘蛛都會織我們熟悉的原型蛛網,但海盜蜘蛛卻不織網。事實上,它們已經失去了織網能力。雖然海盜蜘蛛仍然可以產生蛛絲,用來制造卵囊和包裹獵物。但從解剖學角度看,它們無法織出蛛網。這種蜘蛛噴絲頭上的噴絲套管(spigot)數量明顯比其它近親更少。
這種海盜蜘蛛傾向于侵入其他蜘蛛領地,努力引誘并殺死不幸的宿主蜘蛛。通常情況下,它們會輕輕地撥動蛛網,并吸引主人靠近。一旦宿主蜘蛛距離足夠接近,海盜蜘蛛就會迅速發動攻擊。首先,它會利用自己兩條巨大的前腿緊緊困住被騙的獵物,這些腿上生有大量的刺,被稱為“macrosetae”,它們可將宿主蜘蛛困在類似監獄的籃子里。其后,海盜開始刺咬獵物,利用它的毒牙注入強大的毒液,瞬間就會導致獵物癱瘓。
這是一種非常有效的狩獵技術。新罕布什爾大學的馬克·湯利(Mark Townley)表示:“海盜蜘蛛會悄悄地揮舞它長長的前腿,竭盡全力限制其他蜘蛛的活動范圍。盡管花了很多時間喂養海盜蜘蛛以便研究其噴絲頭,但我永遠不會厭倦它們搜索和攻擊獵物的專注。這就像在觀看奇跡。海盜蜘蛛可以巧妙地揮動前肢,我看到它們輕輕地觸碰到獵物蜘蛛,而后者沒有任何反應,甚至沒有注意到海盜蜘蛛的行為。但我們還沒有完全理解海盜蜘蛛的策略到底是如何發揮作用的。”
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圖2:正潛伏在蛛網上的犁溝蜘蛛(furrow spider)
特別是,為什么海盜蜘蛛要撥弄宿主蜘蛛網?長期以來,人們始終堅持認為,這是海盜蜘蛛在模仿被蛛網誘捕昆蟲引起的振動。因此,海盜蜘蛛的拉丁名又被稱為“模仿者”。然而,并不是所有的昆蟲學家都認為,這是海盜蜘蛛的最終目的。加州州立大學貝克斯菲爾德分校的卡爾·克勞克(Carl Kloock)指出:“宿主蜘蛛應對海盜蜘蛛和自己獵物的行為完全不同,它們在蛛網上所造成的震動也存在差別。”
克勞克提出自己的替代解釋。他說:“在我看來,最有可能的解釋是,海盜蜘蛛正在模仿宿主蜘蛛的同類所發出的震動,當然也有可能是不同種類的蜘蛛入侵。宿主蜘蛛需要保衛自己的蛛網,因為蛛網是一種寶貴的資源。其他蜘蛛可能試圖接管蛛網,以免自己費時費力地織網,或者只是試圖從網上竊取獵物。”
克勞克指出:“這些遭遇遵循非常簡單的模式,即入侵蜘蛛在向宿主蜘蛛發送信號,然后慢慢接近對方,通常直到體型更小的蜘蛛放棄蛛網并選擇逃離為止。我認為海盜蜘蛛所做的基本上是在發出一種欺騙性的信號,把自己描繪成一個拒絕逃離的小蛛網入侵者,以此拉近與宿主蜘蛛的距離,直到它們適合發動攻擊。”
還有一個值得關注的問題是海盜蜘蛛的毒液,這種毒液對其他蜘蛛(包括它們自己的物種成員)以及其他動物來說,毒性都是非常強大的。得克薩斯州AM國際大學的丹尼爾·莫特(Daniel Mott)說:“一旦被海盜蜘蛛咬到,宿主蜘蛛就會停止運動,而果蠅可能會掙扎幾分鐘。由此可見,海盜蜘蛛的毒素對其他蜘蛛來說很特別。”
那么,海盜蜘蛛為什么以及如何進化出這樣奇怪的狩獵策略?首先,獵物蜘蛛也是食肉動物,擁有毒牙和毒液等武器。這意味著,它們比甲蟲和蒼蠅更危險。其次,海盜蜘蛛是專門的食肉動物。雖然它們有時會捕食其他獵物,但它們的主要食物來源卻是蜘蛛同類。相比之下,大多數圓網蜘蛛都是普性捕食者,會吃掉任何被蛛網捕獲的獵物。
事實上,如果沒有蜘蛛網,海盜蜘蛛就無法捕捉其他蜘蛛。德國漢堡大學的達尼洛·哈姆斯(Danilo Harms)說:“在實驗室里,如果你把圓網蜘蛛放入罐子里,但不允許它織網,海盜蜘蛛就不會攻擊它。海盜蜘蛛需要蛛網才能捕捉其他蜘蛛獵物。然而不知何故,海盜蜘蛛的祖先都失去了織網的能力,并成為其他蜘蛛的天敵。”
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圖3:侵入其他蜘蛛蛛網的海盜蜘蛛
哈姆斯表示,最合理的解釋是它們最初以偷竊為生。海盜蜘蛛的祖先可能侵入其他蜘蛛的蛛網,以竊取宿主蜘蛛煞費苦心捕捉到的昆蟲獵物。通常情況下,宿主蜘蛛會讓獵物中毒,然后將它們儲存起來。這種竊取行為有個專門的名字:偷竊寄生現象(kleptoparasitism)。
有些原始海盜蜘蛛可能將這種戰術推進到全新水平,甚至開始捕食蛛網上的宿主蜘蛛。隨著時間的推移,他們在捕食其他蜘蛛方面變得越來越專業:進化出不同尋常的長腿、復雜的撥網行為以及專門針對蜘蛛的特有毒液等。這個觀點始終被稱為“偷竊寄生起源假說”。不管是什么原因促使海盜蜘蛛進化出如此古怪的行為,它們都是非常成功的獵手。科學家們已經正式確定了160多種海盜蜘蛛,它們分布在除了南極洲的所有大陸上。
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圖4:海盜蜘蛛的卵囊
喬治華盛頓大學的古斯塔沃·奧爾米加(Gustavo Hormiga)說:“我們對少部分海盜蜘蛛的生物學有點兒了解,但對這個物種的大多數蜘蛛來說,我們對它們的生活史和行為所知甚少。例如,我們對南美洲熱帶地區的海盜蜘蛛奇異生物行為感到驚奇。”
在這種蜘蛛中,雄性使用觸肢(改造過的腿)為雌性進行人工授精,這種觸肢長度幾乎是雄性體長的2倍。這也許能幫助它們讓雌性遠距離受精。奧爾米加說:“在所有其他的蜘蛛中,交配要求雙方彼此接近。”而對于海盜蜘蛛來說,遠距離交配是非常有用的預防措施,因為海盜
蜘蛛的攻擊性極強,且擁有強大的毒液,隨時準備捕食其他蜘蛛綱動物,包括它們自己的同類。
但它們也有溫和的一面。在《Cladistics》雜志2016年11月刊中發表的研究中,奧爾米加和他的學生利吉亞·貝納維德斯(Ligia Benavides)描述了五個新的蜘蛛物種,并首次描述了雌性海盜蜘蛛照顧后代的溫馨場景。在蜘蛛中,雌性撫育后代的現象很常見,有的甚至會反芻獵物給幼體,而其他蜘蛛盡量讓確保幼體蜘蛛只參加“尸體盛宴”。但在海盜蜘蛛中,這種“母愛”場景非常罕見。
貝納維德斯說:“在現場,我們觀察到雌性海盜蜘蛛照顧卵和幼蟲。海盜蜘蛛可以成為很好的母親。在某些情況下,雌性甚至會將卵均勻分布在葉子下面的小網中。但如果我移動蛛網或觸碰蜘蛛,她會迅速搜集所有卵或幼體,并為它們創建個球體,以方便隨身保護它們。”
海盜蜘蛛模仿其他蜘蛛以便吃掉同類的習慣,又被稱為“攻擊擬態”(aggressive mimicry),但卻并非海盜蜘蛛所獨有。在海盜蜘蛛獨立出來前,這種能力至少已經進化過2次。
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圖5:跳躍的蜘蛛
被稱為Portia的跳蛛也會模仿獵物,侵入宿主蜘蛛的網,然后吞食它們。像其他的跳蛛那樣,Portia蜘蛛有巨大的眼睛,它們主要依靠視覺來尋找獵物。相比之下,海盜蜘蛛似乎更多依賴于自己的觸覺。在實驗室里,用顏料蓋住海盜蜘蛛的眼睛,似乎無法阻止它們攻擊其他蜘蛛。然而,海盜蜘蛛和Portia蜘蛛的能力都是最近進化出來的,同樣以吃其他蜘蛛為生的“鵜鶘蜘蛛”卻古老得多,它們生活在有翅昆蟲進化之前的時代。
鵜鶘蜘蛛以驚人的大顎(技術上稱為“螯肢”)和細長的脖子得名。它們的正式名字為Archaeidae,有時也被稱為“殺手蜘蛛”。它們會使用1只螯肢刺殺獵物,并與另外1只螯肢將獵物懸空,并向其體內注入毒液。鵜鶘蜘蛛也喜好捕食其他蜘蛛,但與圓網蜘蛛進化出的擬態能力不同。這看起來很奇怪,但無論對于海盜蜘蛛或鵜鶘蜘蛛來說,它們之所以有如此奇怪的進食習慣,因為吃蜘蛛姐妹的肉體似乎是維持生存的更好方法。
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