原蛛下目(Mygalomorphae)的生活方式呈现多样化,彰显出该类蜘蛛广泛的适应能力和生存智慧。部分蜘蛛擅长挖掘洞穴,并在洞口巧妙构建如活动门板般的铰链盖,既作为避难所又便于狩猎;另一些则擅长利用自然界的缝隙或其他现有空间织造大片蛛网,作为隐蔽和捕食的据点。大疣蛛科(Macrothelidae)隶属于原蛛下目,主要分布在中国的南方及东南亚地区,它们善于利用岩石裂缝、枯木落叶等自然条件构建漏斗状网来捕捉猎物,是典型的机会主义者。目前对大疣蛛科的研究集中于现生类群的种类多样性调查,而对其化石类群的分类以及这些古老蜘蛛在遥远时代的早期生活习性和演化过程没有明确的信息。
近日,Journal of Systematics and Evolution(JSE)在线发表了河北大学郭向博研究员(校聘)与首都师范大学任东教授研究团队题为“New mid‐Cretaceous macrothelids showing a similar living mode to extant Macrothelidae (Araneae: Mygalomorphae)”的研究论文(https://doi.org10.1111/jse.13139)。该研究建立了白垩纪缅甸琥珀中大疣蛛科的一新属——聚刺蛛属(Acanthomacrothele),并在该属下建立三个新种:少疣聚刺蛛(A. pauciverrucae)、多疣聚刺蛛(A. geminata)和长尾聚刺蛛(A. longicaudata)。这些蜘蛛化石的保存状态完好,尤其是少疣聚刺蛛,其雌雄个体均被发现,这在化石蜘蛛记录中实属难得。另外,文章还描述了一块处于幼体时期的大疣蛛化石标本,这对研究化石大疣蛛的生长发育具有一定的科学意义。
图1. 聚刺蛛属(Acanthomacrothele)化石形态及部分关键特征。A,少疣聚刺蛛(A. pauciverrucae),雄性;B,多疣聚刺蛛(A. geminata),雌性;C,长尾聚刺蛛(A. longicaudata),雌性;D,紧密的眼区;E,后中纺器和后侧纺器;F,鄂叶和下唇的疣突
同时,研究团队还利用支序学方法对该新属的系统发育位置进行检验,分析结果支持将聚刺蛛属归入大疣蛛科内。
图2. 聚刺蛛属(Acanthomacrothele)化石类群的系统发育位置
除上述对这些新物种的分类描述和系统位置探究之外,这些琥珀标本也完好地展现了聚刺蛛属的纺器和眼区等细节形态结构,这对于推测白垩纪时期大疣蛛的生活方式和生活环境具有重要的帮助。纺器具有纺丝织网的功能,不同纺器类型的织网方式存在差异,如:细长且分离较宽的后侧纺器可以允许蜘蛛在构建和修复蛛网时使用宽条丝带,同时保证在织网过程中可以独立、精确地使用每一个纺器,这样可以织成大片随意交叠的多层蛛网;而短粗且紧密排列的后侧纺器织出的蛛丝通常是结实的细条丝带,这样的蛛丝通常会与泥土、落叶等材料共同构成塔状、活板门等多样的入口修饰结构。在原蛛下目中,紧密的眼丘所承担的生物学功能并不明确,但有研究表明其与穴居的生活方式呈现明显的负相关性。和现生大疣蛛一样,聚刺蛛属具有细长且分离较宽的后侧纺器、紧密的眼区,因此研究人员推测白垩纪时期的大疣蛛可能与现生大疣蛛一样,会直接利用现有的环境空间编织漏斗状的蛛网作为自己的巢穴。现生大疣蛛通常生活在丛林环境中,丛林可以为它们提供丰富的原木和落叶作为织网的场所。白垩纪缅甸琥珀的形成环境正是温暖湿润的热带雨林,这进一步表明白垩纪时期的大疣蛛与现生大疣蛛在生活方式和栖息地选择上具有相似性。
另外,研究人员还发现雄性大疣蛛化石的前两对步足胫节比雌性具有更多的刺,这可能和大疣蛛的交配姿势有关。现生大疣蛛在交配时,雄性会用前两对步足上的刺抵住雌性,化石大疣蛛在交配时可能具有相似的姿势。
图3. 现生大疣蛛生活方式、环境及交配姿势。A,雌性织成的漏斗状蛛网;B,岩石裂缝处的洞穴;C,栖息地环境-热带雨林;D,交配姿势
这项研究不仅丰富了我们对白垩纪时期蜘蛛多样性的认识,还为理解现代蜘蛛的起源和进化提供了新的线索。随着更多化石材料的发现和研究的深入,相信我们将会对蜘蛛这一古老且多样的生物类群有更加全面和深入的了解。
首都师范大学硕士研究生王旭颖为论文的第一作者,河北大学郭向博研究员(校聘)和首都师范大学任东教授为共同通讯作者。此外,河北大学博士生余锟、美国堪萨斯大学Paul A. Selden教授也参与了该项研究。该工作得到国家自然科学基金的资助。
责编:王率真
Journal of Systematics and Evolution (JSE)是以分类、系统发育和进化为核心内容,以描述和理解生物多样性为服务目标的多学科综合性国际学术期刊,主要发表系统与进化生物学领域的研究成果。JSE是中国科学院期刊分区表生物学大类1区期刊,中国科技期刊国际影响力提升计划项目(2013–2018)和中国科技期刊卓越行动计划项目(2019–2023、2024–2028)支持期刊。最新JCR影响因子3.4,排名60/265,位于Q1区。获第三届、第四届中国科协优秀科技论文奖。2023年连续第十二年荣获“中国最具国际影响力学术期刊”奖。
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