2022年05月18日 10:00
【科學快訊】
在湖北大學生命科學院的實驗室裏，兩只隆喜蟱蛛正掛在蛛絲上纏綿，好不甜蜜……但是甜蜜還沒多久，就在一瞬間，公蜘蛛以每秒90cm的速度掙脫出老婆的懷抱，自由地飛向空中。小小的蜘蛛還會在空中打轉，仿佛在大吼：沒想到吧，這就是我的逃跑路線！
沒搞清楚的人，估計都以為公蜘蛛是個不負責的渣男……其實，它更多是在逃命（雖然也有點渣的成分），因為，如果它再晚一秒跳開，就有可能變成母蜘蛛的盤中餐。
Part.1
蜘蛛為啥要逃跑？
交配後被吃掉，在昆蟲和蛛形綱裏尤為常見。這種行為在生物學裏被稱為：性食同類（Sexual Cannibalism）。《黑貓警長》裏公螳螂「獻身」母螳螂的行為就屬於性食同類。
這裏打引號，是因為它並非真心想把自己當做貢品獻給母螳螂。（此處見文章《童年陰影：《黑貓警長》裏雄螳螂真的自願被吃嗎？》）同樣的，也幾乎沒有蜘蛛心甘情願當食物，誰會想被生吞呢？對於大多數生物來說，遇到危險身體的本能反應就是逃生。
此時，能跑的蜘蛛基本都跑了，跑不掉的才被吃掉。本文中的隆喜蟱蛛自然也不願被吃，只是它選擇了一種不大一樣的逃婚方式：高速彈射。
不過，因為蜘蛛彈射太快，普通相機根本拍不到什麼細節，拍下的殘影壓根沒法研究。於是，科學家弄來了高速高清攝像機外加微距攝影頭，這才捕捉到了公蜘蛛彈射瞬間的的高清畫面。
你可以看到，在上面的那只是公的，下面那只是母的。在交配過程中，公蜘蛛的脛骨-蹠骨關節一直保持折疊狀態，壓在母蜘蛛的腹部，就跟壓縮的彈簧一樣。
交配完成的一瞬間，關節馬上釋放出積蓄已久的液壓勢能，轉化為動能，以時速30cm/s 到90cm/s不等的速度彈射出去，平均下來彈射速度為65.9cm/s。彈射出去的蜘蛛會在空中優美地旋轉，就像失控的飛輪一樣，旋轉速度可達每秒175次（不知道蜘蛛頭暈不暈）。
甚至有時候，中途交配到一半，母蜘蛛就想吃掉對方了。這時候，憑借敏銳的蜘蛛感應，公蜘蛛會率先一步先彈開，然後爬回母蜘蛛身上繼續交配。如果有危險再彈開，再交配，反反複複，直到交配完成，最多可達6個來回。
在研究記錄下，總共155次交配中，152次都以公蜘蛛成功彈射逃跑結束，只有3只倒黴蛋來不及彈射淪為了盤中餐。看來存活率還挺高的，至少97.4的公蜘蛛都可以活下來。
不過科學家豈會輕易地放過這些蜘蛛，讓它們逃出母蜘蛛的饑餓大嘴。為了科學，研究人員把30只交配的公蜘蛛按在母蜘蛛身上，這下它們根本無法脫身，果然一下就被吃掉。
這一步實驗不是沒有意義的，是為了證明彈射行為確實避免了「性食同類」，如果不彈，公蜘蛛就死了。
Part.2
公蜘蛛為什麼彈射出去的速度這麼快？
如此敏捷的動作歸功於蜘蛛腿的液壓關節，裏面的液不是機油，而是血淋巴。在需要動作的時候，蜘蛛前體背腹的肌肉收縮，壓力升高，壓縮血淋巴進行彈射。而整個液壓系統動力來源正是蜘蛛的心髒，為血淋巴的循環提供動力。
蜘蛛腿的液壓傳動系統是高效的，隆喜蟱蛛才得以愛後餘生。既然蜘蛛液壓關機這麼好用，人類肯定要將其應用在自己的技術上。國外有科學家設計了仿生蜘蛛液壓關節的驅動結構「Smart Stick」，如下圖。
上面這個也許還不太像，下面這個就更近一步，因為內部中空，所以比前一個驅動系統更輕巧。
除此之外，還有很多仿生蜘蛛腿的設計。但到目前為止，不管哪一種都還沒有完美模仿蜘蛛腿的機器。要真有和隆喜蟱蛛一樣利用液壓系統一瞬間彈出50個身位的無人載具，而且還能毫發無傷地安全落地，那可真是令人歎為觀止的超級機器。
Part.3
除了會彈射，公蜘蛛還有其他的逃生策略
公隆喜蟱蛛為了避免被吃，選擇了彈射逃跑這種看起來酷炫的逃跑姿勢。其他種類的公蜘蛛可能就不會用這招了。
比如公園蛛在交配前會給母蜘蛛送彩禮，一頓好吃的大餐，母園蛛看到有食物送上門來，就會先大快朵頤。公園蛛此時乘著母蜘蛛分心的機會，趕緊把正事辦了，大大降低了被吃的概率。
而奇異盜蛛就更猛了，在交配之前，公蜘蛛就直接用蛛絲把對方綁起來，等交配完成後，公蜘蛛可以毫無顧忌地離開，母蜘蛛則得花上一陣子時間把束縛在身上的蛛絲掙脫開來。
自然界中的動物總是超乎人類的想象，除了上面提到的各種蜘蛛，還有難以計數的逃跑方式。總之，為了避免被吃，公蜘蛛真的進化出了各種神奇操作。如果要選的話，我還是覺得隆喜蟱蛛的逃跑姿勢更酷一些。
參考文獻：
盛闖。
蜘蛛步足流—固耦合計算與液壓傳動機理研究
吉林大學， 2018。
出品：科普中國
作者：蘇澄寧
監制：中國科普博覽
文章僅代表作者觀點，不代表中國科普博覽立場
本文首發於中國科普博覽（kepubolan）
