这种蜘蛛“弹射”自己，避免交配后被吃掉

2022-05-12 19:38:32

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原创：国家地理中文网

一只雄蛛隆喜蟱蛛（Philoponella prominens，右）在实验室中与一只雌蛛交配。供图：SHICHANG ZHANG
撰文：LIZ LANGLEY
有可能被雌蛛吃掉的雄蛛后代已经进化出一种聪明的逃脱方式。它们在交配后将自己的身体发射到空中。
湖北大学生命科学院副教授张士昶在隆喜妩蛛家族中的一个成员身上观察到了这种现象，而这是已知的第一例雄蛛弹射自己以避免被雌蛛吃掉的例子。张教授描述了当他在那里的实验室观察到这种行为时的惊讶。
他通过电子邮件说：“这种超高速的动作通常是动物用来逃避捕食者或捕捉猎物的，而不是用来反击性伴侣的。”
张教授和同事的研究今天发表在《当代生物学》杂志上，指出所有在交配后跳离雌蛛的雄蛛都活了下来。高速摄像机显示，这个物种的雄蛛，每只都有电脑键盘上一个字母那么大，但在逃跑动作中它们平均每秒旋转175次。
研究人员提供了确凿的证据，证明这种引人注目的行为是一种性适应，俄勒冈州Lewis & Clark College 的蛛形纲动物学家Greta Binford说，他没有参与这项研究。“我不知道有其他研究表明了这一点。”

名副其实的约会“晚餐”
世界各地大约有290种妩蛛。在中国，隆喜妩蛛是花园、田野和森林的常见居民，形成300个或更多蜘蛛的群落。Binford曾在秘鲁研究过园蛛，他说它们的家就像 “一整幢公寓楼，每只蜘蛛都有自己的小蛛网，通过一些蛛丝制成的“脚手架”与其他蜘蛛相连。”
雌蛛园蛛和许多其他蜘蛛物种的雌蛛一样，在交配后会试图吃掉它们的性伙伴，这可能是因为雄蛛比其他猎物更小，更容易捕捉。所以为了交配，雄蛛会小心翼翼地接近雌蛛，用触肢将一个精子包送入雌蛛的生殖器口，然后雄蛛会迅速跃起离开。
为了近距离观察这种弹射，Zhang和同事从附近的花园里收集了小蜘蛛，并在实验室里将它们隔离饲养。然后，该小组将一只未交配的雄蛛放入一只未交配的雌蛛的网中，记录它们的互动。研究小组让雌蛛吃饱了果蝇，这样饥饿就不会影响它如何对待雄蛛。
该小组用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个案例中，雄蛛完成了授精，然后将自己从危险的地方推出来并存活下来。在雄蛛没有及时弹射出去的三个案例中，它们被雌蛛捕获、杀死并吃掉。
在另一组实验中，研究人员测试了以不同方式改变雄蛛的逃跑方式的效果，例如去掉一对前腿。研究人员发现，那些受损的雄蛛没有及时跃起的雄蛛一样，而成了名副其实的约会中“晚餐”。

抢占先机
通过逐帧研究高速摄像机的高分辨率图像，研究小组 "发现了弹射的秘密"，Zhang说。
研究小组了解到，关键在于蜘蛛前腿上的胫骨跖骨关节。在交配过程中，这些腿被折叠起来抵住雌蛛。一旦完成，雄蛛挤压其头胸部的肌肉，或身体的前部，将血淋巴（蜘蛛的血液版本）推入其前腿，将它们推离雌蛛。Binford解释说：“这就像你挤压一个伸出小臂的气球，它就会把那些手臂拉直。”
雄蛛还用丝做了一个“锚”，让它们在离雌蛛很远的地方落在自己的网上。这个锚是一种安全措施，"以防雌蛛动物具有攻击性，突然过来杀死它们，"Zhang说。
在实验中，如果研究人员切断那个“锚”，弹射的雄蛛就会落在地上，而不是在网中，之后它们会向雌蛛求爱，但不会尝试交配。Zhang说，这可能是因为，没有了“锚”，蜘蛛知道它在交配后无法逃脱，所以它不敢尝试。
但是，如果那只雄蛛不打算尝试交配，为什么还要费心求爱呢？林肯市内布拉斯加大学的蜘蛛学家Eileen Hebets说，这可能是因为如果雌蛛将其视为潜在的配偶，她就不会试图立即吃掉他。

怪异的防御措施
Hebets说，在整个蜘蛛王国中，雄蛛部署了许多奇怪的策略来避免被吃掉。Hebets说，一些雄蛛在转移精子之前用丝绑住雌蛛，或者给雌蛛送上一个用丝包裹的“礼物”，估计是为了分散她的注意力。
不过，其他雄蛛可能会为了传承自己的基因而做出最终的牺牲。如果一只雄蛛交配成功并留在身边，雌蛛可能会得到足够的满足，从而不再寻找其他雄蛛，并且用她已故的、被吞噬的配偶的精子产下许多后代。
在Hebets看来，Zhang团队的研究“提供了另一个很好的范本”，说明蜘蛛可以为观察力强、好奇心强和充满激情的科学家提供无尽的科学发现机会"。
（译者：张淏然）