被Science、Nature拒稿后，华中农大发表Nature Communications，揭示萤火虫为何能发光
2024年8月19日，华中农业大学付新华教授团队与湖北大学李代芹教授、张士昶副教授团队在《Cell》旗下期刊《Current Biology》上发表题为“Spiders manipulate and exploit bioluminescent signals of fireflies”的研究论文，研究发现，某些蜘蛛能够操纵“劫持”触网萤火虫并使其发出特定发光信号，进而诱捕更多萤火虫。《科学》杂志、《美国国家地理》、《纽约时报》、《新科学家》等机构评论报道了这一新发现。
团队发现，常见的结网型蜘蛛——大腹园蛛，会操纵触网的雄性边褐端黑萤，通过缠绕和注射微量毒素使其产生变化。被操纵边褐端黑萤原本用两节发光器在空中飞行发出多脉冲的雄性展示求偶信号，但在蜘蛛的操纵下，它们只用一节发光器闪光，模拟雌性求偶单脉冲信号，从而吸引更多雄萤前来求偶交配，最终触网被捕。
早在20年前，华中农业大学付新华教授就观注意到，许多蜘蛛网中的萤火虫都是雄萤，没有雌萤。他进一步发现，多种结网蜘蛛都有类似的行为，认为这是一种普遍的新型捕猎策略。经过多年的野外实验，付新华团队联合李代芹和张士昶团队证实了这种行为的存在。他们发现，当在蜘蛛网上放置标记的雄性边褐端黑萤时，大腹园蛛会进行典型的操纵行为，并长时间等待；而当发光器涂黑的雄性边褐端黑萤放置在网上时，大腹园蛛则直接取食，不进行操控。经过操纵的萤火虫明显比其它组别的雄萤吸引更多雄萤触网。
某些蜘蛛操控并利用萤火虫发光信号诱捕雄萤过程示意
边褐端黑萤雄萤栖息在草尖上，利用两节发光器进行发光
边褐端黑萤雌、雄交配
大腹园蛛在缠绕雄性边褐端黑萤
大腹园蛛向雄性边褐端黑萤注射毒液
大腹园蛛操纵雄性边褐端黑萤并进行诱捕更多的边褐端黑萤
被操纵的边褐端黑萤雄萤从原来的两节发光器发光，变成了仅利用一节发光器发光（雌性仅利用1节发光器发光），且发出了类似边褐端黑萤雌萤的闪光频率
大腹园蛛操纵触网的边褐端黑萤雄萤成功诱捕到更多的边褐端黑萤雄萤
研究团队推测，尽管结网型蜘蛛的视力较差，但它们能够感知萤火虫的闪光信号，并采取不同的操纵/捕食策略。他们还推测，蜘蛛的毒素可能会影响萤火虫控制闪光信号的神经系统，使信号发生改变。这种蜘蛛操控萤火虫的行为可能是通过进化形成的，蜘蛛通过操控触网的雄萤并注射毒液，使其闪光信号变得类似雌性，从而获得更多猎物。这一行为的遗传和保留仍需进一步研究。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.011
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