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不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极

游客 2017-07-10 08:40:24    201351 次浏览
不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极一种尚未定种的拟态蛛不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极一只蛛网上的角类肥蛛(学名:Larioniodes cornutus)

新浪科技讯 北京时间7月10日消息,尽管属于结网蛛类,但拟态蛛科(Mimetidae)的物种并不会结网,而是演化出复杂的捕食策略,以其他结网蛛类为食。

结一张网,等待苍蝇落网,然后用蛛丝把苍蝇包裹起来,再慢慢享用。对于结网蛛类来说,这样的捕食策略已经被证明非常有效,它们也因此成为动物界中最成功的类群之一。目前科学家已经发现了超过3000种结网蛛类,几乎分布在世界各个角落。

结网是一项相当细致的工作。除了多种形式的蛛丝和黏液,蜘蛛还需要按顺序进行精准的操作。但是,如果能侵入其他蜘蛛的地盘,以蛛网主人为食的话,又何必费心费力地结网呢?拟态蛛就是这么做的。

拟态蛛又被称为“海盗蜘蛛”,它们的捕食策略在动物界中可谓登峰造极。虽然在解剖学上已经失去了结网的能力,但拟态蛛仍然可以产生蛛丝,用于制造卵囊和包裹猎物。相比其他结网蛛类,拟态蛛腹部喷丝头上的喷丝套管数量要少得多。

在捕食过程中,拟态蛛先侵入其他蜘蛛的蛛网,然后轻轻地拨动蛛丝,引诱猎物蜘蛛前来。当猎物蜘蛛靠得足够近的时候,拟态蛛就会迅速出击。首先,它们会用两只巨大的前足圈住倒霉的猎物蜘蛛。拟态蛛的步足上具有长短交错的刺,围拢起来时就像鸟笼一样,使猎物蜘蛛无法脱身。接着,拟态蛛咬住猎物蜘蛛,用螯牙注入强力毒液,立刻使猎物失去运动能力。

这实在是非常高效的捕食技巧。“你会目不转睛地观看一只拟态蛛悄悄潜入其他蜘蛛的地盘,挥动第一对步足吸引猎物前来,”美国新罕布什尔大学的马克·汤利(Mark Townley)说,“为了研究纺器,我们需要花费很多小时来喂养拟态蛛,但我从未对它们搜寻和攻击猎物的场景感到厌烦。这样的场景总是非常奇妙。它们可以非常精妙地运用第一对步足,非常轻柔地触摸猎物,以至于没有发生任何形式的反抗,甚至猎物似乎都完全没有发觉。”

不过,我们目前还未完全了解拟态蛛捕食策略是如何奏效的。特别是,我们不清楚拟态蛛为什么要拨弄猎物蜘蛛的网。很久以来,科学家一直认为拟态蛛拨弄蛛丝是为了模仿落网昆虫引起的振动,它们的拉丁学名“Mimetidae”——字面意思是“模仿者”——也由此而来。然而,并非所有的生物学家都认可这一观点。

不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极在另一只蜘蛛蛛网上的拟态蛛(Ero sp.)不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极一只拟态蛛(Ero sp.)的卵囊

“网中蜘蛛爬向拟态蛛的行为,与它们爬向真正猎物时的行为有很大不同,这两种情况在蛛网上引起的振动也很不一样,”加州州立大学贝克斯菲尔德分校的卡尔·克鲁克(Carl Kloock)说道。他提出了另一个观点。“在我看来,最可能的情况是,拟态蛛模拟的是相同蜘蛛物种入侵蛛网时产生的振动,也可能是不同物种的蜘蛛,”克鲁克说,“占据蛛网的蜘蛛需要保卫自己的网不被其他蜘蛛夺走,后者可能是为了免除自己结网的辛劳,又或者只是单纯想从网里夺取猎物。”

“这类相遇遵循着相当简单的模式,两只蜘蛛会互相发出信号,然后缓慢接近,通常体型较小的蜘蛛会投降并逃离蛛网,”克鲁格补充道,“我认为拟态蛛所做的,基本上就是发出一个欺骗信号,将自己伪装成体型较小却拒绝离开的入侵者,吸引蛛网主人靠近,再靠近,直到进入攻击范围。”

然后就是拟态蛛毒液的问题。这种毒液已经演变到对其他蜘蛛有极高的毒性,甚至包括拟态蛛的同类,但对其他动物却作用不大。“当另一只蜘蛛被咬时,它会马上停止活动,而果蝇被咬后还能存活好几分钟,”美国德克萨斯A&M国际大学的丹尼尔·莫特(Daniel Mott)说,“它们的毒液似乎对其他蜘蛛特别有效。”

拟态蛛为什么,以及如何演化出这样奇特的捕食策略呢?第一个问题是,猎物蜘蛛本身也是捕食者,具有螯牙和毒液。这意味着,它们比其他猎物,如甲虫、苍蝇等更加危险,数量也更少。

其次,拟态蛛属于特化性的捕食者。尽管它们有时也会捕食其他猎物,但最主要的食物来源还是蜘蛛。相比之下,大多数结网蛛类是广食性的捕食者,网里捕到什么就吃什么。

事实上,拟态蛛甚至不能在没有蛛网的情况下捕食其他蜘蛛。“在实验室里,如果你把一只结网蛛放到罐子里,使它不能结网,那拟态蛛就不会攻击它,”德国汉堡大学的达尼洛·哈姆斯(Danilo Harms)说,“拟态蛛需要有张网才能捕捉其他蜘蛛。”

通过某种方式,拟态蛛的祖先不仅失去了结网的能力,而且变成了专注以其他蜘蛛为食的捕食者。哈姆斯表示,最可能的解释是,这种行为起源于偷窃。拟态蛛的祖先一开始入侵其他蜘蛛的蛛网时,主要是为了偷取网中的猎物。这种行为被称为“偷窃寄生现象”(kleptoparasitism)。

一些拟态蛛祖先可能将这种策略进行了升级,转为以蛛网上的蜘蛛为捕猎对象。随着时间推移,它们变得越来越“专业”,越来越善于捕捉其他蜘蛛:演化出了修长的前足、精妙的蛛丝拨弄技巧,以及专门对付蜘蛛的毒液。这种理论被称为“偷窃寄生行为起源假说”。

不结网专门吃其他蜘蛛的拟态蛛:捕食策略登峰造极一种孔蛛,学名为Portia schultzi

无论这种奇特行为的起源如何,拟态蛛都是非常成功的捕食者。科学家已经对超过160个拟态蛛物种进行了正式描述。除了南极洲,拟态蛛在其他大陆上都有分布。

“我们只研究了一小部分拟态蛛的生物学,但对于大部分物种,我们对它们的生活史和行为一无所知,”乔治华盛顿大学的古斯塔沃·霍米加(Gustavo Hormiga)说,“例如,我们对南美洲热带地区美丽、奇特的 Gelanor属拟态蛛几乎完全不了解。”

在 Gelanor属物种中,雄性的触肢——用来给雌性授精的特化足——长度相当于其躯体的两倍,这使它们可以在较远的距离为雌性授精。“对于其他种类的蜘蛛,交配需要双方非常靠近,”霍米加说道。保持距离的交配是非常有用的预防措施,因为拟态蛛有很强的侵略性,并且具有致命的毒液,随时准备捕食其他蜘蛛——包括自己的同类。

不过,拟态蛛也有温柔的一面。在2016年发表于《支序分类学》(Cladistics)杂志的一篇论文中,霍米加和他的学生莉吉亚·贝纳维兹(Ligia Benavides)描述了5个新的拟态蛛物种。他们还首次报道了雌性拟态蛛照顾幼体的行为。

在蛛形纲中,母亲照顾幼蛛是相对普遍的现象。有些母蛛只是将食物吐出来喂给幼蛛,而另一些则达到了让幼蛛以自己尸体为食的程度。不过,在拟态蛛中,科学家此前还从未发现过母亲照顾幼体的行为。

“在野外,我们观察了拟态蛛属(Mimetus)、Anansi属和突腹蛛属(Ero)雌蛛照顾卵和幼体的行为。拟态蛛可以是很好的母亲,”贝纳维兹说,“在某些情况下,雌蛛会把卵平均放置在叶片背部的一张小网上。如果我移动了网,或者触摸它,雌蛛就会把所有的卵或幼体快速收拢起来,弄成一个球,然后带走以保护它们。”

模拟猎物以引诱其他蜘蛛的行为——被称为“攻击性拟态”——并不是拟态蛛独有的。事实上,在蛛形纲中,这种行为至少有过另外两次独立演化的过程。

跳蛛科孔蛛属(Portia)的物种同样会模仿猎物,拨动其他蜘蛛的蛛网,引诱它们过来并加以捕食。与其他跳蛛一样,孔蛛具有大大的眼睛,并且主要依靠视觉来寻找猎物。相比之下,拟态蛛似乎更多地依赖触觉。在实验室中,把眼睛盖起来并不会影响它们对其他蜘蛛的攻击。

拟态蛛和孔蛛在演化史上是相当晚出现的类群,而另一类同样捕食其他蜘蛛的蜘蛛——古蛛科(Archaeidae)——则非常古老,甚至在有翅昆虫出现之前就已存在。

古蛛在英文中被称为“pelican spider”,意思是“鹈鹕蛛”,这源于它们具有像鹈鹕一样延长的头部和螯肢。它们会用一只螯肢刺入猎物体内,然后用另一只螯肢注入毒液。

古蛛一直是以其他蜘蛛为食,而拟态蛛则是由结网蜘蛛演化而来。1854年,古蛛第一次在琥珀化石中被发现,但直到1881年,人们才在马达加斯加岛发现了活体。

“所以,如果你比昆虫还要古老,你会吃什么?很可能就是其他蜘蛛,”哈姆斯说,“这就是它们具有如此奇特形态的原因。”虽然看起来很奇怪,但对于这些蜘蛛来说,以其他蜘蛛近亲为食不失为一种不错的生存手段。(任天)

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