耶鲁-新加坡国立大学学院和卡内基梅隆大学的研究人员发现,狼蛛具有看到颜色的能力,这与之前的认知相反,并提出了它们绿色和蓝色色彩的功能。
为什么有些狼蛛的颜色如此鲜艳?科学家们一直困惑于这些主要在夜晚活动的大型多毛蜘蛛为何会拥有如此鲜艳的蓝色和绿色色彩,尤其是它们长期以来被认为无法区分颜色,更不用说拥有真正的色彩视觉。
在最近的一项研究中,耶鲁-新加坡国立大学学院和卡内基梅隆大学的研究人员支持新的假设:这些鲜艳的蓝色可能用于潜在配偶之间的交流,而绿色色彩则赋予了在树叶中隐藏的能力。他们的研究还表明,狼蛛并不像之前认为的那样色盲,这些蛛形纲动物可能能够感知到它们身体上的明亮蓝色。该研究于9月23日发表在《皇家学会学报B》上,并被刊登在2020年9月30日的封面。
该研究由卡内基梅隆大学的Saoirse Foley博士和耶鲁-新加坡国立大学学院科学系的Vinod Kumar Saranathan博士联合领导,与William Piel博士合作。为了理解狼蛛色彩的进化基础,他们调查了狼蛛体内各种光敏蛋白(通常在动物眼中发现的光敏蛋白)的表达。他们发现,与当前的假设相反,大多数狼蛛几乎拥有一整套通常在具有良好色彩视觉的日间活动的蜘蛛中表达的光敏蛋白,如孔雀蜘蛛。
这些发现表明,长期以来被认为是色盲的狼蛛可以感知到其他狼蛛的明亮蓝色。通过比较系统发育分析,研究小组重建了1.1亿年前狼蛛祖先的颜色,发现它们很可能是蓝色的。他们进一步发现,蓝色色彩与刺痛或摩擦的能力(两种常见的防御机制)没有关联,这表明它不是作为驱赶捕食者的手段进化的,而可能是一种吸引潜在配偶的手段。
研究小组还发现,绿色色彩的进化似乎取决于所研究的物种是否生活在树上,这表明这种颜色可能在伪装中起作用。
“虽然蓝色的精确功能仍不清楚,但我们的结果表明狼蛛可能能够看到这些蓝色展示,因此配偶选择是一个可能的解释。我们已经为未来的项目设定了一个动力,包括一个行为元素,以完全探索这些假设,并考虑进一步的研究将如何建立在我们的结果之上,这是非常令人兴奋的,”Foley博士说。
研究小组对狼蛛中蓝色和绿色色彩的存在进行的调查揭示了更多有趣的结果。他们发现,蓝色色彩在狼蛛中失去的频率比获得的频率更高。主要在美洲和澳洲的物种中失去,而在旧世界(欧洲、亚洲和非洲)的物种中获得。他们还发现,绿色色彩只进化了几次,但从未失去。
“我们发现蓝色在新世界多次失去,而在旧世界重新获得,这非常有趣。这为未来的研究留下了几个迷人的途径,当考虑到新世界和旧世界的生态压力差异时,”Saranathan博士说。“例如,一个假设可能是新世界和旧世界栖息地的光照环境的差异,这可以影响这些颜色如何被感知,如果确实能够被感知,正如我们的结果所建议的那样。”