蜘蛛?喝酒?谁的研究这么搞怪?原来是湖北⼤学的余国铖博⼠。蜘蛛喝的酒,不是伏特加,也不是威⼠忌,⽽是⽔果⾃然发酵的产物。当⻝物经过酵⺟发酵,或过熟的⽔果和枯枝败叶腐烂,就会产⽣酒精。酒精在⾃然界和⼈类⽣活中都很常⻅,对于绝⼤部分动物来说,它也是⼀种⽆需任何受体的中枢神经系统调节剂——换⾔之,酒精会平等地影响⼈和其他绝⼤多数动物的神经。⼈喝酒会醉,动物也会,⽽且很多动物对酒精都没有抵抗⼒。
⽐如,果蝇成⾍和幼⾍都会对⼀定浓度的酒精表现出喜爱,因为通常有酒精就说明有它们喜欢的⻝物——糖的存在。酒精会影响动物的⾏为,当蜜蜂“喝”了20%的酒精后,攻击性就会拉满。那么酒精对蜘蛛有何影响呢?余博⼠和研究团队的实验解答了这个问题。实验的研究对象是吉蚁蛛Myrmarachne gisti(下图),⼀种蚁蛛,⾁⻝性,最爱恰果蝇。吉蚁蛛Myrmarachne gisti。A为雄性,B为雌性。
蚁蛛属于跳蛛,因在形态以及⾏为上都酷似蚂蚁⽽得名。这种⻉⽒拟态为他们提供了很好的保护,使它们⼏乎⼴布在所有热带和温带的陆地⽣境中。在这些⽣境中,蚁蛛经常能够接触到⽔果发酵产⽣的酒精。它们已经适应了有酒精的环境吗?它们会进⼀步爱上酒精吗?余博⼠团队提出以下假设:(1)吉蚁蛛会强烈偏好某浓度的酒精,并趋避其他浓度的酒精;(2)当它们暴露在⾃⼰所偏好的酒精浓度的环境中,会有更⾼的捕⻝率。
为了探究这个问题,⾸先,余博⼠团队设置了⼀个迷宫选择实验,如下图所示,分为三个腔室,将吉蚁蛛置于中间,两边分别放上不同浓度的酒精和⽔。让吉蚁蛛在⾥⾯经过适应后开始选择,五分钟后统计蜘蛛在两边以及中间腔室⾥待的时间。结果显示,吉蚁蛛对20%-35%浓度的酒精有显著偏好,⽽对45%以上浓度的酒精表现出显著趋避。⽽且吉蚁蛛对酒精浓度的偏好果然表现出了性别差异。
数据上看,雌性更偏好于20%-30%浓度的酒精,⽽雄性爱整点⼉更烈的——它们更偏好于30%-35%浓度的酒精。不论雌雄,30%浓度的酒精都是吉蚁蛛的⼼头好。它们为什么会偏好于这个浓度的酒精呢?是因为通常这个浓度的酒精下会有更多的猎物吗?为了回答这个问题,余博⼠团队以蚁蛛的常⻅猎物果蝇,⼜设计了类似的选择实验,发现吉蚁蛛喜欢的30%浓度的酒精,果蝇也爱!
吉蚁蛛喜欢的酒精浓度恰好猎物也同时喜欢,似乎能够说明为什么吉蚁蛛会偏好于这个浓度的酒精。然⽽,酒精毕竟是⼀种⽆特异性的神经调节剂,蜘蛛“喝醉了”,还能正常捕⻝吗?余博⼠团队进⼀步设计了以下实验——在两侧腔室⾥,⼀个放置200微升30%浓度的酒精,另⼀个放置同样体积的⽔作为对照。然后再放⼊⼀只吉蚁蛛和两只⽆⻜⾏能⼒的⿊腹果蝇(突变体),记录蜘蛛对果蝇的捕⻝情况。当蜘蛛前中眼针对果蝇时开始计时。
实验的结果是,在注视和捕获猎物的时⻓上,30%浓度的酒精没有造成什么影响。但雌蛛的第⼀次捕⻝成功率在30%浓度的酒精环境下,显著地低于对照组。蚁蛛在酒精环境下做出了更多的捕⻝⾏为,但对雌蛛来说,成功率反⽽明显降低了,可谓“红颜易醉”。总⽽⾔之,余博⼠团队的研究说明了,或许⾄少在这种蜘蛛⼼⽬中,酒精已不⽌单纯是酒精,⽽是成为了开饭信号,毕竟,⾹喷喷的果蝇是那么热烈地深爱着酒精。
原研究于2022年11⽉1⽇,以An Ant-Mimicking Jumping Spider Achieves Higher Predation Probability with Lower Success Rate When Exposed to Ethanol为题,发表于《Insects》杂志,第⼀作者为湖北⼤学余国铖博⼠。