专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《百科知识》

《百科知识》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

《百科知识》杂志社与中国大百科全书出版社同期创建于1979年, 是由中国大百科全书出版社主办的国内惟一...

文章数

蜘蛛的爱与死

2013-10-11 21:15:15

蜘蛛的爱与死

肖永红

 

爱是美好的。可是对于那些性食同类的蜘蛛来说,爱便意味着死亡。既然为了让自己的基因得以遗传下去,就不得不付出生命的代价,那么选择配偶的时候雄蛛非要谨慎小心不可了,处于交配期的处女蜘蛛才是它们的最佳选择,只有这样才能让它们生命的付出得到最大的回报。是什么引导着蜘蛛找到“心仪”的配偶呢?那就是性信息素。

 

奇特的“性食同类”

蜘蛛是典型的同类相食动物,不管是种内还是种间,只要相遇就有可能相互攻击、捕食,而最为极端和特殊的同类相食行为就是性食同类。性食同类是指一些动物在交配前后或者交配过程中,雌性吃掉与之交配的雄性的现象。性食同类的动物包括螳螂、蝎子、蜘蛛、摇蚊等种类。虽然并不是每种蜘蛛的雌蛛都会在交配前后捕食雄蛛,但蜘蛛却是世界上最普遍公认的性食同类的物种,其缘由大概来自于一种名字极具震慑力的“黑寡妇”蜘蛛。

 “黑寡妇”学名为尖斑寇蛛,属于球蛛科寡妇蛛属,寡妇蛛属的很多种在交配后有雌蛛捕食雄蛛的习性,因此而得“寡妇蛛”的恶名。除寡妇蛛外还有许多蜘蛛种类也有交配之后雌蛛捕食雄蛛的习性,尤其是雌蛛体型远大于雄蛛的种类,这些种类的雄蛛寻求配偶是极其谨慎的。

我们不妨设想一下,雄蛛性成熟以后,出于本能需要寻找雌蛛交配以使自己的基因得到遗传,但是性爱对于很多种类的雄蛛来说是凶多吉少的,它们面临两种可能:其一,顺利找到性成熟的处于交配期的雌蛛并与之成功交配,之后有可能被配偶捕食;其二,选择配偶有误,例如错误地闯入非交配期雌蛛甚至是其他种蜘蛛的网或者领地,雄蛛同样有可能被捕食。显然,第一种可能是成熟雄蛛所追求的,这样的死亡实际上是另一种意义上生命的延续,而第二种情形对雄蛛来说毫无价值。那么,繁殖期雄蛛如何正确找到交配的雌蛛呢?有没有线索帮助雄蛛寻找配偶呢?

 

寻觅性的信息

由于蜘蛛一般营独居生活,且具有噬食同类的行为倾向,所以对于性成熟的雄蛛来说,求偶和交配不仅需要耗费大量的时间和体能,还存在被捕食的风险。但在自然界中,成熟以后的雄蛛并不是漫无目的地寻找配偶,更不是靠撞大运遇上“心仪”的雌蛛的。

很早以来研究人员就发现,雌蛛性成熟后能产生信息化学物质附在自己的丝或者网上,向前来寻偶的雄蛛传递性的信息,对雄蛛起吸引和导向的作用,而雄蛛也很善于利用这些蛛“丝”马迹来探寻雌蛛的芳踪,这种信息化学物质就是雌蛛分泌的性信息素。

目前已经有许多研究者用行为学的方法证实了蜘蛛性信息素的存在,很多蜘蛛种类的雄蛛都能够依据网上的气味物质来识别对方的性别以及交配状态,即使是游猎型的蜘蛛,雄蛛仍然能够根据雌蛛路过时留下的拖牵丝上所携带的性信息素找到雌蛛。例如,一种生活于沙漠中的漏斗蛛(Agelenopsis aperta),其生活史中基本上是一雌一雄制,成熟较久的处女雌蛛的蛛丝对雄蛛有明显的吸引力,刚成熟的或已经交配的雌蛛则对雄蛛失去吸引力;一种狼蛛(Schizocosa ocreata)的雄蛛在处女雌蛛的空网上表现出明显的化学感应现象,很快出现求偶行为,而对已经交配过的雌蛛的丝很少有反应。这些都说明处女雌蛛的网上存在有性信息素,而雄蛛能够根据雌蛛网上的性信息素准确识别网主的性别以及交配状态。

交配状态对于雄蛛的安全性是很重要的,因为已经交配过的雌蛛具有很强的攻击性,雄蛛被捕食的可能性更高。雄蛛对雌蛛性信息素的感受器一般位于触肢上,例如狼蛛科蜘蛛利用触肢末端的化学感觉毛去触摸雌蛛丝,感知蛛丝上的性信息素,以判断对方是否是合适的求爱对象,再“顺藤摸瓜”顺着蛛丝找到雌蛛。

 

爱的化学物质

尽管蜘蛛性信息素的存在已有广泛的行为学证据,但目前国内外对蜘蛛性信息素的化学成分分离及鉴定工作还很少。1993年德国科学家报告说,他们从一种结网型蜘蛛三角皿蛛的处女雌蛛网上分离得到世界上第一种蜘蛛性信息素——(R)-3-羟基丁酸和它的二聚体。三角皿蛛的成熟雄蛛能根据这种信息素找到处女雌蛛的网,到达雌蛛网后雄蛛会产生一种奇特的行为:破坏雌蛛网。雄蛛用口器切断雌蛛的网丝,甚至将雌蛛丝揉成团丢弃,然后再与其交配,交配以后雌蛛重新织出的网对雄蛛不再有吸引力。很显然,雄蛛这样做的目的是为了消除处女雌蛛网所携带的性信息素,以避免其他雄蛛再前来竞争交配。

之后,德国科学家又鉴定了其他几种蜘蛛的性信息素,它们分别来自皿蛛科、漏斗蛛科、狼蛛科和园蛛科等类群。值得一提的是,最近科学家鉴定出了黑寡妇家庭的成员之一——澳大利亚红背蜘蛛的性信息素。这种蜘蛛的性信息素比较特别,是蜘蛛体内氨基酸的衍生物。

我国的蛛形学研究较早,但对蜘蛛的化学通讯研究开展较晚。2009年,我国科学家首次从蜘蛛类群中鉴定出性信息素。该种蜘蛛为北京幽灵蛛,喜欢生活在比较阴暗的地方如山洞入口、地下室等。北京幽灵蛛的雌蛛性成熟后分泌两种化合物:法尼醇乙酸酯和十六醇乙酸酯附于其蛛网上,能够吸引雄蛛前来交配。有意思的是,研究者发现这两种化合物的任何单一组分对雄蛛均没有吸引作用,只有当两种化合物以21的比例进行配制形成混合物后才能吸引雄蛛,这说明北京幽灵蛛的性信息素是一种多组分协同作用的信息素。有关蜘蛛性化学通讯,还需要科学家们对更多蜘蛛类群做更深入的研究,这样才能帮助人们更好地理解蜘蛛雌雄之间的化学信息传递以及性信息素与蜘蛛性行为之间的关系。

上一篇:紫禁城的风水
下一篇:天才与大脑
©2011-2017 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台