2022年04月29日 10:00 新浪科技綜合 約會是一道送命題,但有些生物找到了保命的方法。 撰文 | 栗子 審校 | clefable 對許多動物來說,每次交配都有可能是一場死亡挑戰。 這是因為,常有雌性在愛情活動結束之後吃掉自己的伴侶,絲毫不介意那是孩子的父親。 在生物學上,這種操作叫「性食同類」(sexual cannibalism)。 比如,紅斑寇蛛(Latrodectus mactans)雌性有時會在交配後殺死雄性,並從屍體裏攝取豐富的蛋白質,因此有了「黑寡婦」這個令人膽寒的名號。 不光是紅斑寇蛛,同在寇蛛屬(Latrodectus)的一些其他物種,也都被稱作「寡婦蜘蛛」。 有些雄性是因為來不及逃跑,才變成了女伴的一頓午餐,還有的雄性是甘願付出自己的生命。 比如,一只雄性紅背蜘蛛(Latrodectus hasselti)在與雌性交配完成後,能用流暢的空翻技藝,把自己送進新娘的嘴裏。 而現在,湖北大學張士昶副教授領銜的研究團隊發現,有一種蜘蛛當中的雄性,不僅不情願把自己獻祭給「恐怖新娘」,還擁有高效的彈射技能,幫助自己從約會之中全身而退。 這樣,它便可以安全地享受自己的第一次,以及接下來的許多次。 科學家們把這項研究成果發表在《當代生物學》(Current Biology)上。 發射精子,再發射自己 研究團隊觀察的蜘蛛名叫隆喜嫵蛛(Philoponella prominens),來自嫵蛛科(Uloboridae),在中國、日本、韓國等地都有分布。 這種蜘蛛身材嬌小,雄性體長通常在3毫米左右,大約是雌性的一半。 它們不像那些單獨結網的蜘蛛,生活在自己的世界,除了繁殖和打鬥之外很少見到其他同類。 隆喜嫵蛛是「群居」動物,它們織的小網會連接成一張大網,而大網能容納超過200只蜘蛛共同生活,雄性與雌性的數量比大致是1.5:1。 科學家覺得,這樣蜘蛛應該有更多的機會遇到異性。 於是,隆喜嫵蛛成為了團隊探索兩性沖突(sexual conflict)的理想觀察對象。 科學家們一共調查了477張大網,然後發現雌蜘蛛很少離開它自己那張小網,而雄性一旦成熟便會開始四處尋找伴侶。 到了2019年10月,研究者第一次注意到,有雄性隆喜嫵蛛在交配之後迅速彈開,遠離雌性的身邊。 另外,科學家也看到了一些雄性被女友吃掉的慘劇。 他們想要確認,高速彈射是不是雄蜘蛛保命的必要操作。 所以,科學家把一些雄性和雌性隆喜嫵蛛請進實驗室,把雄蜘蛛放到雌蜘蛛的網上,就這樣讓155對蜘蛛交配成功——雄蜘蛛把自己的觸肢(pedipalp)插入雌性生殖器的開口處,把當中盛放的精子傳送給女友。 在那之後,有152只雄蜘蛛將自己發射了出去,而餘下3只發射失敗的雄蜘蛛,全部被女友殺死並消化了。 那些高速彈射動作仿佛是在瞬間完成,普通攝影機甚至無法捕捉到雄蜘蛛逃離的清晰過程。 在實驗當中,科學家還用高速攝影機拍下了它們精湛的生存技巧。 經過計算,團隊得出雄蜘蛛的彈射速度可達每秒88.2厘米。 或許你還記得,它們的體長只有3毫米左右,假如換算成一位身高1.8米的人類,相當於在1秒之內彈出500多米遠。 而雄蜘蛛彈射時的加速度也十分可觀,團隊根據高速攝影機記錄的100多段蟲片,估算出每只雄性的最大加速度在74.2~528.7米/平方秒。 科學家說,雖然知道一些動物擁有類似「彈射器」的裝置,能夠緩慢累積彈性勢能,然後瞬間釋放,從而實現超快的動作,不過那些機制要麼是用來捕食,要麼是用來躲避捕食者。 而用來防禦配偶攻擊的彈射行為,他們還是第一次見到。 面對這樣一個珍貴的研究對象,科學家也想要知道,高速彈射的秘訣在哪裏。 彈射器在何處? 蜘蛛有8條腿。 在閱覽蟲片的時候,研究團隊發現,交配時雄性會把第一雙腿彎曲地撐在雌性身上。 而在彈開的瞬間,這雙腿便迅速伸直了。 他們懷疑,雄蜘蛛的彈射器就在這兩條腿上。 為了弄清隆喜嫵蛛的腿上有沒有特殊結構幫助彈射,研究者在立體顯微鏡和掃描電子顯微鏡下觀察了雄蜘蛛的腿,重點是看各個關節。 結果發現,所有關節都有囊狀結構,可以收縮和伸展。 而在每條腿上,脛節與蹠節之間的那個關節中,囊狀結構的表面積又明顯大於其他關節裏的囊狀結構。 這也讓科學家推測,第一雙腿上、脛節與蹠節間的關節,就是雄蜘蛛能夠彈射出去的關鍵。 當科學家從雄蜘蛛的其餘六條腿中切除一條或兩條,它們依然可以成功與雌性交配並逃脫。 這說明,那六條腿確實不是成功彈射的要素,嫌疑更加集中在了第一雙腿上。 而當第一雙腿被切除一條,或兩條都被切除後,雄蜘蛛只會向雌性求愛,卻無法騎上雌性的身體。 當第一雙腿的脛節與蹠節間的關節被刺穿,雄性同樣無法騎上雌蜘蛛完成交配。 經過一番實驗,科學家確信,這些雄蜘蛛的彈射器就長在第一雙腿上。 並且,是脛蹠關節的液壓結構幫助它們儲存能量,並在極短的時間內完成釋放。 而這個高效的彈射器,也為雄蜘蛛贏得了多次交配的機會。 跑了,還回來嗎? 研究團隊還發現,在求偶和交配的過程中,雄性隆喜嫵蛛會用自己的前紡器(anterior spinnerets)來吐絲,由此搭建起一條「安全線」(safety line),或者說是一條安全索道。 在第一次逃生後,它們還會沿著那條索道爬回雌性身邊,再一次交配,再一次逃生。 如此循環往複,最多重複了6次。 而當科學家剪斷那條安全索道,雄性依然可以在交配後彈射,但隨後會跌落地面,戀情也就斷了線。 研究者相信,那條「安全索道」的存在,是為了保障雄蜘蛛有朝一日還能回到心愛的女生身旁。 在它眼中,仿佛從來就沒有什麼「恐怖新娘」。 而對雌性來說,無法彈射的雄蜘蛛會被自己吃掉;而只要約會過的雄蜘蛛沒有被吃掉,就依然有機會再次和它相遇,生出新的後代。 如此一來,具備彈射技能的雄性,就有更多機會把相應的優良基因傳遞下去。 那麼在後輩之中,越來越多的雄性隆喜嫵蛛也將獲得彈射技能。 這便是性選擇的力量。 單身不好嗎? 原論文: 參考鏈接: 《為了不被女友吃掉,它在嘿嘿嘿後飛速彈射逃離》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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為了不被女友吃掉,它在嘿嘿嘿後飛速彈射逃離
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