它们被迫“女装”,为捕食者吸引新的猎物

百科   2024-10-04 22:01   北京  
图片来源:付新华
 
撰文 | 张琪
 
一个初夏的夜晚,在武汉的水稻田边,边褐端黑萤(Abscondita terminalis)终于迎来了它们短暂的盛发期。雄性萤火虫纷纷飞到空中,寻找草尖上等待交配的雌性。很快,一只雄性萤火虫注意到了雌性发出的闪光,兴奋地一头冲去,然而等待它的却不是雌性萤火虫,而是一张巨大的蛛网
 
这张网的主人是一只大腹园蛛(Araneus ventricosus),这是一种在我国各地都很常见的蜘蛛。发出闪光的也并非雌性萤火虫,而是一只不幸被捕的雄性。最近,一项发表于《当代生物学》(Current Biology)的研究发现,大腹园蛛能操控雄性萤火虫,让它们发出类似雌性的闪光,从而吸引更多雄性萤火虫自投罗网。
 
这项研究开始于约20年前,论文的第一作者、现任华中农业大学植物科学技术学院教授的付新华当时正在攻读博士学位。在一次野外调查中,付新华注意到,大腹园蛛的蛛网上抓住了许多萤火虫,而且都是雄性。他怀疑,这些萤火虫或许是蜘蛛刻意放置的诱饵。
 
当付新华将这个猜测告诉论文的通讯作者之一、湖北大学关注蜘蛛行为及演化的副教授张士昶时,张士昶的第一反应并不是惊讶。因为“我压根就不相信,”张士昶说道,“此前,从未发现过蜘蛛能操控猎物并‘钓鱼’的现象——这怎么可能呢?”
 
但进一步观察证实了付新华的猜测。一般情况下,当昆虫撞上蛛网后,大腹园蛛会将猎物的全身都用蛛丝包裹固定,并尽快吃掉。然而当雄性边褐端黑萤撞到网上后,大腹园蛛只会包裹住萤火虫的上半部分,刻意露出了发光器。同时,大腹园蛛还会给萤火虫注入毒液,再把它们留在网上,就像是设置了一个个诱饵。
 
雄性边褐端黑萤的发光器分为两节,而雌性只有一节。但被大腹园蛛注入毒液后,雄性发光器中的一节就会失效,同时它们的闪光频率也会改变,从快速的多脉冲闪光,变成更类似雌性萤火虫的单脉冲闪。研究团队在161张大腹园蛛的网上设置了对比实验,发现作为“诱饵”的雄性萤火虫明显提升了蛛网捕获萤火虫的数量。“有时一张直径一米的网,上面甚至能抓住10只雄性萤火虫,”张士昶回忆道。

图片来源:付新华

过去的研究认为,大腹园蛛等结网蜘蛛的视力较差,主要靠感受网的振动捕食。然而研究者发现,如果将雄性萤火虫的发光器涂黑再放到蛛网上,蜘蛛就会把它们当作普通的甲虫——蜘蛛会迅速用蛛丝包裹住“甲虫”全身,并立刻吃掉。
 
种种证据似乎都在说明,大腹园蛛绝非被动的觅食者,它们有意识地利用了萤火虫的交流信号,设下了这样的陷阱。“蜘蛛神经元的数量要比昆虫高一个数量级,所以它们是研究动物行为很好的材料。”张士昶解释道,除了园蛛科园蛛属的大腹园蛛,研究团队目前在园蛛属的其他物种、园蛛科新园蛛属和缕网蛛科的部分成员中,都发现了类似的用萤火虫“钓鱼”的现象,“这是一种普遍存在的行为。”
 
目前,付新华已经提取了大腹园蛛的毒液,并注射到边褐端黑萤体内。他希望能进一步分析毒液改变发光方式的具体分子过程和遗传机制。“在漫长的演化中,蜘蛛作为捕食者,和猎物发生了一系列的协同演化,”张士昶说道。随着对自然界交流机制的了解逐渐深入,研究者正在揭开更多生态互动的神秘面纱。

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