微小的跳蛛,以其壮观的眼睛,似乎能够做到我们之前只在脊椎动物中看到的事情:区分有生命和无生命的物体。在一项新的测试中,野生跳蛛(Menemerus semilimbatus)在面对模拟的两种物体时表现出不同的行为,这表明它们有能力区分这两者。这项研究不仅表明这种能力在动物王国中比我们之前所知的更为普遍,而且还展示了研究团队可以利用相同的实验设置来测试其他无脊椎动物。
研究者们在论文中写道:“这些结果清楚地证明了跳蛛区分生物运动线索的能力。”“跳蛛中存在基于生物运动的检测系统,加深了关于这种视觉处理策略进化起源的问题,并开启了这样的机制可能广泛存在于动物王国中的可能性。”考虑到这一点,生物能够区分活物和非活物是有道理的。这可能直接关系到生死——躲避捕食者或追逐猎物。然而,尚不清楚微小的无脊椎动物是否依赖于区分运动与非运动、有生命与无生命物体的能力。
跳蛛似乎是一个很好的测试对象,因为它们的视力非常出色。像大多数蜘蛛一样,它们有八只眼睛;但跳蛛的眼睛包括两个大而清澈的黑色池,可能赋予它们四色视觉。由生物学家Massimo De Agrò领导的研究团队,从哈佛大学收集了60个M. semilimbatus的样本,这些蜘蛛遍布北半球。这些蜘蛛随后接受了一种特别设计的点光测试。De Agrò和他的团队设计了一个类似的点光显示,基于蜘蛛的关节。
他们还设计了其他点光显示,包括一个移动的椭圆和混乱的随机运动,这些运动不像任何生物的运动。为了向蜘蛛展示动画,团队将蜘蛛的身体固定在一个球形“跑步机”上,该跑步机在压缩空气流上滚动。蜘蛛试图在跑步机上行走的方式被认为是其对点光动画反应的指示。然后,每只蜘蛛都被展示了点光显示,并仔细记录了它们的反应。有趣的是,跳蛛转动身体,用它们的大眼睛盯着那些不那么逼真的显示。
这种效果在随机点光显示中最明显,因为它的移动最不像生物。这可能与蜘蛛眼睛的工作方式有关。头部侧面的次要眼睛可能没有两只大眼睛的视觉敏锐度,但它们确实给蜘蛛提供了几乎360度的视野。如果蜘蛛用那些眼睛看到它能识别的东西,也能看到它不认识的东西,它会优先考虑奇怪的东西,因为可识别的东西会留在它的视野中。
研究团队希望他们的系统可以用来将他们的测试应用于其他无脊椎动物,如昆虫和蜗牛,以尝试更多地了解这种能力是如何进化的。所有60只蜘蛛都被安全地放回了野外……尽管可能有点困惑。这项研究已发表在《PLOS生物学》上。