在自然界中,哺乳动物会生产乳汁来喂养它们的后代。斑马、蝙蝠和熊是如此。鲸鱼、老虎和人类也是如此。用奶来喂养新生的宝宝,这是哺乳动物特有的育婴方式。最近,来自中科院西双版纳热带植物园的科学家惊奇地发现,有一种名为大蚁蛛(Toxeus magnus)的跳蛛也可以像哺乳动物一样,分泌出营养丰富的“蜘蛛奶”,供年幼的小跳蛛生存。
令人惊讶的是,这种像牛奶一样的乳汁营养极其丰富,在这种汁液中含有糖、脂肪和蛋白质,其中蛋白质的含量是牛奶的将近4倍之多!研究人员还发现,即使这些幼蛛成长到能够自己觅食的年龄,它们还会继续吸取母乳长达20天。并且,大蚁蛛妈妈会继续哺乳已经性成熟的雌性幼蛛(雄性幼蛛就不可以)。
研究结果发表于11月30日的《科学》期刊上,第一作者为陈占起博士。
蜘蛛的这种特殊行为或许暗示了这样一种可能性:在动物王国里,由母亲长期地母乳喂养可能比以前认为的更为常见。通常来说,由于像蜘蛛这样的小动物太小了,所以无法从事复杂的事情,比如长期的抚育和照顾后代。但这种大蚁蛛的行为与人类相似,在哺乳期间,大蚁蛛妈妈会为幼蛛筑巢、清理和修复出现破损的部分,并在幼蛛成长的过程中,清除那些通常困扰着无脊椎动物巢穴的微小寄生虫。
在这些蜘蛛年幼时,大蚁蛛妈妈的存在极大地保证了它们的整体健康和成年后的生存。
对许多动物来说,幼崽的生长、发育和生存完全依赖于父母提供给它们的食物。一些物种会将猎取和采集的食物带回家中,喂给幼崽,要么喂给幼崽已经被部分消化的反刍残渣。其他物种会依赖于各种专门的喂养策略,包括产生自己的营养物质(比如哺乳动物的奶)。对大多数动物来说,后代一旦能够独立生活,父母就会停止食物的供应。在哺乳动物中(尤其是那些寿命较长的哺乳动物),幼崽通常会在哺乳期学习一些对生存至关重要的行为。
陈博士指出,亲代养育的强度和持续时间被认为是一种专属于哺乳动物的特征。然而,在一个夏末的夜晚,陈博士和他的同事在观测蜘蛛的巢穴时,看见一只幼蛛紧贴在大蚁蛛妈妈的腹部进食。幼蛛从大蚁蛛妈妈那里吸取乳汁滴。图片来源:Science/AAAS。
大蚁蛛是跳蛛的一种,外貌看起来很像蚂蚁。这些小家伙有一个“假腰”,它们的身上覆盖着具有反射性的毛发,使它们看上去具有蚂蚁分节体的颜色和光泽。
它们的行为也与蚂蚁类似,它们会挥动前腿让使之看起来像一对触角,还会按不规则的方式行走。这种伪装往往具有很强的欺骗性,许多人甚至在近距离观察时也不相信它们是蜘蛛。这些伪装成蚂蚁的跳蛛的繁殖巢穴通常是由好几只蜘蛛构成的(两个或两个以上的成年蜘蛛,或者一个成年雌蛛和一些幼蛛),对于被认为不会群居的大蚁蛛来说,这是一种比较很不寻常的特征。
在研究这种不寻常的筑巢行为时,研究人员发现幼蛛大约会在出生的三周后才离开巢穴,但在这个过程中,从未见过幼蛛的母亲给它们带回过食物。当幼蛛从巢穴中出来时,它们的体型已经大大增加了。他们从实验室观察到,幼蛛首先会从沉积在巢穴表面的乳状物质中摄取微小液滴,然后一周之后,开始直接从大蚁蛛妈妈的产卵口吮吸这种物质。
这些蜘蛛只在夜间哺乳,并且隐藏在用网编织的致密的巢穴深处,因此对它们的观察实际上是一项不小的挑战。但研究人员还是观察到,幼蛛会待在蜘蛛巢穴汲取母亲的乳汁长达40天,而它们早在两周之前就已经具备了捕食能力,并且不久就将达到性成熟。
陈博士等人认为,蜘蛛奶可能是由营养卵(大蚁蛛妈妈生产的不能存活的卵)变成的,在一些其他种类的蜘蛛中,就有以营养卵为幼蛛食物的物种。
与其他那些会将营养卵一次性提供给尚未孵化的后代的动物不同,大蚁珠会从出生到接近成年的那段时期内不间断的给后代提供蜘蛛奶,在某些情况下甚至会在幼蛛性成熟之后仍这样做。新的研究结果表明,这类母性特征不仅存在于寿命很长的脊椎动物中,也可能存在于整个动物世界中的其他蜘蛛和无脊椎动物中。陈博士认为,从行为、亲子关系以及哺乳期时长来看,蜘蛛的哺乳与哺乳动物非常相似。
陈博士和他的同事注意到,大蚁蛛妈妈的哺育对于维持后代成年雌蛛的数量似乎也很重要,而这对于获得最优繁殖成功是非常关键的。虽然母亲对所有的幼崽都一视同仁,但当它们接近成年期(约40天大)时,就只允许女儿在性成熟后返回它们的繁殖巢穴;如果成年的儿子试图这样做,就会遭到无情地攻击和驱逐。这种行为或许能阻止兄弟姐妹之间的近亲繁殖,是维护健康种群的一个重要因素。
他们还发现,将大蚁蛛妈妈移走会大大减少雌蛛对雄蛛的数量。在他们观察的187只生活于19个不同巢穴中的幼蛛中,那些同时接受了母亲的照顾和母乳喂养的幼蛛存活率为76%。而那些在第20天就将母蜘蛛移走的幼蛛,存活概率只有50%左右。因此母亲会对整个物种的繁殖成功具有巨大的影响。
除了大蚁蛛外,还有没有其他的蜘蛛也会产奶?至少目前还没有被发现。
即使是大蚁蛛的近亲也无法产奶,或者显示出任何如此长时间的亲代养育。那么,为什么这些特征只出现在这一单一物种?或许是因为这些蜘蛛需要应对非常艰难的环境,比如食物难以觅得,捕食者处处皆是?又或许是其它的可能性?目前我们还不得而知。这些动物王国中的罕见变种让我们对亲代养育有了非常激动人心的新见解。所有的哺乳动物都会产奶,所以为了理解哺乳动物为什么会进化出这样的行为,科学家必须借助基因或化石来回顾过去。
但是像大蚁蛛这样的物种,使我们探寻是什么样的进化压力导致了这样的独特特征时,变得更加容易。或许,新的发现会激励我们重新审视哺乳的进化。