蜘蛛中的窃贼:自己不会织网全靠骗术吃同类
2022-10-19 21:18:32 来源:
出品网易科学人栏目组
译者小小
织网、捉住苍蝇,然后用蛛丝将苍蝇裹住,最后悠闲地慢慢享受美食。这种狩猎策略已经证明非常有效,以至于圆网蜘蛛(orb-weaving spider)被称为世界上最成功的猎手之一。它们几乎生活在世界上的每个角落中,类别超过3000种。
织网实际上是相当复杂的策略,除了多种形式的蛛丝和胶水外,蜘蛛还需要执行一系列精确的机动动作。但是当你可以入侵别人的蛛网并吞噬掉“建筑师”的时候,为什么还要自己织网呢?一种被称为“海盗”的圆网蜘蛛就采用这种邪恶的方法抓捕猎物,而它们的狩猎策略是动物王国中最引人注目的。
图1:身份不明的海盗蜘蛛
海盗蜘蛛是圆网蜘蛛家族成员,这些蜘蛛都会织我们熟悉的原型蛛网,但海盗蜘蛛却不织网。事实上,它们已经失去了织网能力。虽然海盗蜘蛛仍然可以产生蛛丝,用来制造卵囊和包裹猎物。但从解剖学角度看,它们无法织出蛛网。这种蜘蛛喷丝头上的喷丝套管(spigot)数量明显比其它近亲更少。
这种海盗蜘蛛倾向于侵入其他蜘蛛领地,努力引诱并杀死不幸的宿主蜘蛛。通常情况下,它们会轻轻地拨动蛛网,并吸引主人靠近。一旦宿主蜘蛛距离足够接近,海盗蜘蛛就会迅速发动攻击。首先,它会利用自己两条巨大的前腿紧紧困住被骗的猎物,这些腿上生有大量的刺,被称为“macrosetae”,它们可将宿主蜘蛛困在类似监狱的篮子里。其后,海盗开始刺咬猎物,利用它的毒牙注入强大的毒液,瞬间就会导致猎物瘫痪。
这是一种非常有效的狩猎技术。新罕布什尔大学的马克·汤利(Mark Townley)表示:“海盗蜘蛛会悄悄地挥舞它长长的前腿,竭尽全力限制其他蜘蛛的活动范围。尽管花了很多时间喂养海盗蜘蛛以便研究其喷丝头,但我永远不会厌倦它们搜索和攻击猎物的专注。这就像在观看奇迹。海盗蜘蛛可以巧妙地挥动前肢,我看到它们轻轻地触碰到猎物蜘蛛,而后者没有任何反应,甚至没有注意到海盗蜘蛛的行为。但我们还没有完全理解海盗蜘蛛的策略到底是如何发挥作用的。”
图2:正潜伏在蛛网上的犁沟蜘蛛(furrow spider)
特别是,为什么海盗蜘蛛要拨弄宿主蜘蛛网?长期以来,人们始终坚持认为,这是海盗蜘蛛在模仿被蛛网诱捕昆虫引起的振动。因此,海盗蜘蛛的拉丁名又被称为“模仿者”。然而,并不是所有的昆虫学家都认为,这是海盗蜘蛛的最终目的。加州州立大学贝克斯菲尔德分校的卡尔·克劳克(Carl Kloock)指出:“宿主蜘蛛应对海盗蜘蛛和自己猎物的行为完全不同,它们在蛛网上所造成的震动也存在差别。”
克劳克提出自己的替代解释。他说:“在我看来,最有可能的解释是,海盗蜘蛛正在模仿宿主蜘蛛的同类所发出的震动,当然也有可能是不同种类的蜘蛛入侵。宿主蜘蛛需要保卫自己的蛛网,因为蛛网是一种宝贵的资源。其他蜘蛛可能试图接管蛛网,以免自己费时费力地织网,或者只是试图从网上窃取猎物。”
克劳克指出:“这些遭遇遵循非常简单的模式,即入侵蜘蛛在向宿主蜘蛛发送信号,然后慢慢接近对方,通常直到体型更小的蜘蛛放弃蛛网并选择逃离为止。我认为海盗蜘蛛所做的基本上是在发出一种欺骗性的信号,把自己描绘成一个拒绝逃离的小蛛网入侵者,以此拉近与宿主蜘蛛的距离,直到它们适合发动攻击。”
还有一个值得关注的问题是海盗蜘蛛的毒液,这种毒液对其他蜘蛛(包括它们自己的物种成员)以及其他动物来说,毒性都是非常强大的。得克萨斯州AM国际大学的丹尼尔·莫特(Daniel Mott)说:“一旦被海盗蜘蛛咬到,宿主蜘蛛就会停止运动,而果蝇可能会挣扎几分钟。由此可见,海盗蜘蛛的毒素对其他蜘蛛来说很特别。”
那么,海盗蜘蛛为什么以及如何进化出这样奇怪的狩猎策略?首先,猎物蜘蛛也是食肉动物,拥有毒牙和毒液等武器。这意味着,它们比甲虫和苍蝇更危险。其次,海盗蜘蛛是专门的食肉动物。虽然它们有时会捕食其他猎物,但它们的主要食物来源却是蜘蛛同类。相比之下,大多数圆网蜘蛛都是普性捕食者,会吃掉任何被蛛网捕获的猎物。
事实上,如果没有蜘蛛网,海盗蜘蛛就无法捕捉其他蜘蛛。德国汉堡大学的达尼洛·哈姆斯(Danilo Harms)说:“在实验室里,如果你把圆网蜘蛛放入罐子里,但不允许它织网,海盗蜘蛛就不会攻击它。海盗蜘蛛需要蛛网才能捕捉其他蜘蛛猎物。然而不知何故,海盗蜘蛛的祖先都失去了织网的能力,并成为其他蜘蛛的天敌。”
图3:侵入其他蜘蛛蛛网的海盗蜘蛛
哈姆斯表示,最合理的解释是它们最初以偷窃为生。海盗蜘蛛的祖先可能侵入其他蜘蛛的蛛网,以窃取宿主蜘蛛煞费苦心捕捉到的昆虫猎物。通常情况下,宿主蜘蛛会让猎物中毒,然后将它们储存起来。这种窃取行为有个专门的名字:偷窃寄生现象(kleptoparasitism)。
有些原始海盗蜘蛛可能将这种战术推进到全新水平,甚至开始捕食蛛网上的宿主蜘蛛。随着时间的推移,他们在捕食其他蜘蛛方面变得越来越专业:进化出不同寻常的长腿、复杂的拨网行为以及专门针对蜘蛛的特有毒液等。这个观点始终被称为“偷窃寄生起源假说”。不管是什么原因促使海盗蜘蛛进化出如此古怪的行为,它们都是非常成功的猎手。科学家们已经正式确定了160多种海盗蜘蛛,它们分布在除了南极洲的所有大陆上。
图4:海盗蜘蛛的卵囊
乔治华盛顿大学的古斯塔沃·奥尔米加(Gustavo Hormiga)说:“我们对少部分海盗蜘蛛的生物学有点儿了解,但对这个物种的大多数蜘蛛来说,我们对它们的生活史和行为所知甚少。例如,我们对南美洲热带地区的海盗蜘蛛奇异生物行为感到惊奇。”
在这种蜘蛛中,雄性使用触肢(改造过的腿)为雌性进行人工授精,这种触肢长度几乎是雄性体长的2倍。这也许能帮助它们让雌性远距离受精。奥尔米加说:“在所有其他的蜘蛛中,交配要求双方彼此接近。”而对于海盗蜘蛛来说,远距离交配是非常有用的预防措施,因为海盗
蜘蛛的攻击性极强,且拥有强大的毒液,随时准备捕食其他蜘蛛纲动物,包括它们自己的同类。
但它们也有温和的一面。在《Cladistics》杂志2016年11月刊中发表的研究中,奥尔米加和他的学生利吉亚·贝纳维德斯(Ligia Benavides)描述了五个新的蜘蛛物种,并首次描述了雌性海盗蜘蛛照顾后代的温馨场景。在蜘蛛中,雌性抚育后代的现象很常见,有的甚至会反刍猎物给幼体,而其他蜘蛛尽量让确保幼体蜘蛛只参加“尸体盛宴”。但在海盗蜘蛛中,这种“母爱”场景非常罕见。
贝纳维德斯说:“在现场,我们观察到雌性海盗蜘蛛照顾卵和幼虫。海盗蜘蛛可以成为很好的母亲。在某些情况下,雌性甚至会将卵均匀分布在叶子下面的小网中。但如果我移动蛛网或触碰蜘蛛,她会迅速搜集所有卵或幼体,并为它们创建个球体,以方便随身保护它们。”
海盗蜘蛛模仿其他蜘蛛以便吃掉同类的习惯,又被称为“攻击拟态”(aggressive mimicry),但却并非海盗蜘蛛所独有。在海盗蜘蛛独立出来前,这种能力至少已经进化过2次。
图5:跳跃的蜘蛛
被称为Portia的跳蛛也会模仿猎物,侵入宿主蜘蛛的网,然后吞食它们。像其他的跳蛛那样,Portia蜘蛛有巨大的眼睛,它们主要依靠视觉来寻找猎物。相比之下,海盗蜘蛛似乎更多依赖于自己的触觉。在实验室里,用颜料盖住海盗蜘蛛的眼睛,似乎无法阻止它们攻击其他蜘蛛。然而,海盗蜘蛛和Portia蜘蛛的能力都是最近进化出来的,同样以吃其他蜘蛛为生的“鹈鹕蜘蛛”却古老得多,它们生活在有翅昆虫进化之前的时代。
鹈鹕蜘蛛以惊人的大颚(技术上称为“螯肢”)和细长的脖子得名。它们的正式名字为Archaeidae,有时也被称为“杀手蜘蛛”。它们会使用1只螯肢刺杀猎物,并与另外1只螯肢将猎物悬空,并向其体内注入毒液。鹈鹕蜘蛛也喜好捕食其他蜘蛛,但与圆网蜘蛛进化出的拟态能力不同。这看起来很奇怪,但无论对于海盗蜘蛛或鹈鹕蜘蛛来说,它们之所以有如此奇怪的进食习惯,因为吃蜘蛛姐妹的肉体似乎是维持生存的更好方法。
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