为了避免被‘老婆’吃掉,这些公蜘蛛想出了各种神奇操作

作者: 苏澄宇

来源: 中国科普博览

发布日期: 2022-08-15 13:05:39

本文详细描述了公蜘蛛在交配后为了避免被母蜘蛛吃掉而采取的各种逃生策略,特别是隆喜蟱蛛的高速弹射行为,以及科学家对这一现象的研究和仿生学的应用。

在湖北大学生命科学院的实验室里,两只隆喜蟱蛛正挂在蛛丝上缠绵,好不甜蜜……但是甜蜜还没多久,就在一瞬间,公蜘蛛以每秒90cm的速度挣脱出老婆的怀抱,自由地飞向空中。小小的蜘蛛还会在空中打转,仿佛在大吼:没想到吧,这就是我的逃跑路线!(动图)图源:文献1

没搞清楚的人,估计都以为公蜘蛛是个不负责的渣男……其实,它更多是在逃命(虽然也有点渣的成分),因为,如果它再晚一秒跳开,就有可能变成母蜘蛛的盘中餐。

交配后被吃掉,在昆虫和蛛形纲里尤为常见。这种行为在生物学里被称为:性食同类(Sexual Cannibalism)。《黑猫警长》里公螳螂“献身”母螳螂的行为就属于性食同类。这里打引号,是因为它并非真心想把自己当做贡品献给母螳螂。同样的,也几乎没有蜘蛛心甘情愿当食物,谁会想被生吞呢?对于大多数生物来说,遇到危险身体的本能反应就是逃生。

此时,能跑的蜘蛛基本都跑了,跑不掉的才被吃掉。本文中的隆喜蟱蛛自然也不愿被吃,只是它选择了一种不大一样的方式:高速弹射。

不过,因为蜘蛛弹射太快,普通相机根本拍不到什么细节,拍下的残影压根没法研究。于是,科学家弄来了高速高清摄像机外加微距摄影头,这才捕捉到了公蜘蛛弹射瞬间的高清画面。

你可以看到,在上面的是公的,下面的是母的。在交配过程中,公蜘蛛的胫骨-跖骨关节一直保持折叠状态,压在母蜘蛛的腹部,就跟压缩的弹簧一样。

交配完成的一瞬间,关节马上释放出积蓄已久的液压势能,转化为动能,以时速30cm/s到90cm/s不等的速度弹射出去,平均下来弹射速度为65.9cm/s。弹射出去的蜘蛛会在空中优美地旋转,就像失控的飞轮一样,旋转速度可达每秒175次(不知道蜘蛛头晕不晕)。

甚至有时候,中途交配到一半,母蜘蛛就想吃掉对方了。这时候,凭借敏锐的蜘蛛感应,公蜘蛛会率先一步先弹开,然后爬回母蜘蛛身上继续交配。如果有危险再弹开,再交配,反反复复,直到交配完成,最多可达6个来回。

在研究记录下,总共155次交配中,152次都以公蜘蛛成功弹射逃跑结束,只有3只倒霉蛋来不及弹射沦为了盘中餐。看来存活率还挺高的,至少97.4的公蜘蛛都可以活下来。

不过科学家岂会轻易地放过这些蜘蛛,让它们逃出母蜘蛛的饥饿大嘴。为了科学,研究人员把30只交配的公蜘蛛按在母蜘蛛身上,这下它们根本无法脱身,果然一下就被吃掉。

这一步实验不是没有意义的,是为了证明弹射行为确实避免了“性食同类”,如果不弹,公蜘蛛就死了。

如此敏捷的动作归功于蜘蛛腿的液压关节,里面的液不是机油,而是血淋巴。在需要动作的时候,蜘蛛前体背腹的肌肉收缩,压力升高,压缩血淋巴进行弹射。而整个液压系统动力来源正是蜘蛛的心脏,为血淋巴的循环提供动力。

既然蜘蛛液压关机这么好用,人类肯定要将其应用在自己的技术上。国外有科学家设计了仿生蜘蛛液压关节的驱动结构“Smart Stick”,如下图。

除了会弹射,公蜘蛛还有其他的逃生策略。公隆喜蟱蛛为了避免被吃,选择了弹射逃跑这种看起来酷炫的逃跑姿势。其他种类的公蜘蛛可能就不会用这招了。

比如公园蛛在交配前会给母蜘蛛送彩礼,一顿好吃的晚餐,母园蛛看到有食物送上门来,就会先大快朵颐。公园蛛此时乘着母蜘蛛分心的机会,赶紧把正事办了,大大降低了被吃的概率。

而奇异盗蛛就更猛了,在交配之前,公蜘蛛就直接用蛛丝把对方绑起来,等交配完成后,公蜘蛛可以毫无顾忌地离开,母蜘蛛则得花上一阵子时间把束缚在身上的蛛丝挣脱开来。

自然界中的动物总是超乎人类的想象,除了上面提到的各种蜘蛛,还有难以计数的逃跑方式。总之,为了避免被吃,公蜘蛛真的进化出了各种神奇操作。如果要选的话,我还是觉得隆喜蟱蛛的逃跑姿势更酷一些。

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