蛛网上的神秘图案

 清晨,迎着阳光的雾水,日行性蜘蛛开始一天的忙计:在犄角旮旯处,在树木上的枝枝丫丫里,它们八只脚并用,全身心投入织网的工作中。对它们而言,蛛网就是饭碗,由不得半点马虎。有些蜘蛛们除了建造完圆网这个“基本造型”之外,还别出心裁地织出了一些神秘的图案:十字形,X形或者是螺旋形的结构等等。这些神秘的图案,为什么会出现在这里?对蜘蛛们而言,图案又有何非同寻常的意义呢?

上图:(园蛛科艾蛛属的一种蜘蛛,通常将掉落在圆网上的碎屑以及食物残渣等收集起来,做成一条直线状的装饰物)

【文/ 甘文瑾 图/ 赵金丽】

在庞大的蜘蛛家族中,结网蜘蛛数量和分布都极为广泛,无疑是最吸引注意的类群之一。其中,结圆网的蜘蛛分别有园蛛科(Araneidae),妩蛛科(Uloboridae),肖蛸科 (Tetragnathidae)和络新妇科(Nephilidae)。而神奇的图案,又称“装饰物”,就出现在这些日行性蜘蛛的圆网上。自1895年“装饰物”(web decoration)或称为“隐带”(stabilimenta)这个名词第一次被观察记录下来后,科学家们对此产生了极大的兴趣和热情,以它为中心开展的研究也越来越多。目前报道,已有来自5个科22个属的日行性蜘蛛的蛛网上出现了这些神秘的“装饰物”。

拿什么做“装饰物”?

蜘蛛网的装饰材料和图案类型,可谓五花八门。研究人员根据这些“装饰物”的质地,将装饰材料笼统划分为:蛛蛛丝和非蛛丝两种类型。
蜘蛛丝类型,顾名思义就是蜘蛛利用本身吐的丝,构建这些神秘图案。比如,成熟的金蛛(Argiope savignyi)会在圆网中心区织出一张银白色的圆盘状装饰物,而有些金蛛属内的其它种,如Argiope aurantia结出的装饰物是一个由Z形组成的垂直或交叉状的丝带状装饰物。妩蛛科涡蛛属的变异涡蛛(Octonoba varians)和园蛛科艾蛛属的四突尘蛛(Cyclosa sedeculata)在中心区结出的装饰物,竟都是同心环状。而同属于园蛛科棘腹蛛属的两种蜘蛛(Micrathena sexspinosa和 Gasteracantha cancriformis)则会把蛛丝质的圆点状装饰物标注在网上,从远处看,就像一条虚线。

上图:(横纹金蛛结出的装饰物是一个由Z形组成的交叉状的丝带(X型)状装饰物。)

非蛛丝的装饰材料也很丰富,通常都是就地取材,包括猎物残渣、植物碎屑、卵袋和蜘蛛自己蜕下的皮,这些统称为“碎屑装饰物(detritus)”。其实,有些圆网蛛通常会将掉落在网上的植物碎屑或食物残渣清理干净以免其破坏圆网的结构,但是艾蛛(Cyclosa octotuberculata)通常将掉落在圆网上的碎屑以及食物残渣等收集起来,做成一条直线状的装饰物,而它自己趁机就隐藏在这些残渣或碎屑中间。

“装饰物”有何功用?

上图:(科学家通过长期观察发现,在没有装饰物的蜘蛛网上,蜘蛛更容易受到其天敌的攻击,说明“装饰物”起到一定的隐藏作用。上图为园蛛科艾蛛属的蜘蛛很奇妙地隐藏了自己)

蜘蛛们耗费能量、别出心裁地织出这些十字形、X形或螺旋形的神秘图案,究竟有什么用呢?难道仅仅是为了装饰它们的“家”?于是,科学家们提出了关于装饰物功能的各种假说,并通过观察或实验来论证各自的假说。总得来说可归纳为非视觉信号和视觉信号两大类,并且大部分研究主要集中在以蜘蛛丝为材料的“装饰物”上。
吸引眼球
构建如此醒目图案,最容易让人想到的是为了吸引其它生物的眼球,即视觉信号作用。这里主要有3种假说:一是吸引猎物,二是隐藏蜘蛛以躲避天敌的攻击,三是视觉广告作用。关于吸引猎物的假说,科学家们在很多蜘蛛种类中(如艾蛛属、涡蛛属、金蛛属)得到证实,但也有一些相关研究结果不支持装饰物的吸引猎物假说。此外,科学家通过长期观察发现,在没有装饰物的蜘蛛网上,蜘蛛更容易受到其天敌(一种泥蜂)的攻击,从另一个角度说明“装饰物”起到一定的隐藏作用。第三种假说认为,丝带可能对鸟类起到广告作用,以告示它们不要误闯破坏蜘蛛网。虽然很少有证据支持这个假说,但是Blackledge 和 Wenzel在野外研究发现,具有线状装饰物的金蛛蜘蛛网(Argiope aurantia)和没有装饰物圆网相比,前者受到鸟类等飞行动物的破坏率更低。

上图:(园蛛科艾蛛属的蜘蛛在中心区结出的装饰物,竟都是同心环状,偶尔还在同心环上再装饰几片枯叶)
让蛛网更加牢固 
最早提出非视觉信号假说的人们,认为装饰物可能会起到促进或加固圆网的稳定性。但是这种想法很快就被否定了。人们仔细观察,很容易就会发现这些丝状装饰物只是松散而非紧密牢固地以交叉或十字状的方式出现在网上,因此不太可能用来调节整张网的拉力和张力。然而,后来也有一些实验证据表明,妩蛛的螺旋状装饰物的确能在一定程度上改变放射丝的张力,提高蜘蛛对猎物触网震动的感知力。
遮挡阳光
另外一种非视觉信号的假说是认为在圆网中心出现的密集圆盘状装饰物能够有效地帮蜘蛛遮挡阳光,达到调节蜘蛛本身体温的功能。但其它形状的装饰物(如十字交叉状、直线状、簇状)看起来却并不适用于这个假说。有人用有线状装饰物的金蛛作为实验材料,比较了有装饰物和无装饰物的蜘蛛体温,结果显示两者之间的体温没有显著差别。 上图:(:结圆网的蜘蛛分别有园蛛科(Araneidae),妩蛛科(Uloboridae),肖蛸科 (Tetragnathidae)和络新妇科(Nephilidae)。图为肖蛸科银鳞蛛属的蜘蛛)
调节葡萄状腺丝
一般来说,蜘蛛可以根据不同需要,通过腹部的腺体分泌产出不同特性的蜘蛛丝,除了捕获猎物的高粘度蜘蛛丝(spiral silk),还有专门用来包裹卵袋防水密封性高的蜘蛛丝(egg-sac silk),以及用来搭建圆网框架的“脚手架”蜘蛛丝(frame silk)。而葡萄状腺丝(aciniform silk)由葡萄状腺(aciniform gland)分泌,具有高强度的韧性和张力,蜘蛛正是用这种葡萄状腺丝来包裹猎物的。
近来,有科学家提出丝状装饰物能够起到调节葡萄状腺体(aciniform silk gland)活性的作用。有关研究发现,一些和葡萄状腺体活性有关的因素,例如缠绕包裹猎物的频率、蜘蛛蜕皮的发生,会影响到蜘蛛腺体的生理状况并产生可预测的装饰物模式。
当然,在蜘蛛庞大的家族中,蜘蛛网丝状装饰物的出现频率、形状在同种不同个体之间时常不一致,这也是研究蜘蛛网装饰物功能所面临的主要问题。如果丝状装饰物确实具有很强的选择优势(例如能够吸引猎物或者躲避天敌),为什么不是所有蜘蛛个体都在它们的网上构造这些丝状装饰物?很显然,关于蜘蛛网丝状装饰物功能问题的讨论还远没有结束,仍有很多问题等着我们去解答。(感谢张志升副教授对本文蜘蛛图片的鉴定。)

作者简介:甘文瑾,女,在读博士研究生,研究方向为动物行为学。

YI虫一故事(恋爱篇)

【杨云/图  赵金丽/文】

食为天

如果有机会,雌性蝗虫最多可以和25只雄性蝗虫交易以换取食物。乱交的雌性与那些只交配一次的雌性相比,产卵的次数更多,每一批卵的数量也更多。特别是在时日艰难、食物难寻的时候,用一个半小时的交配去换取食物还真划算。图为中华稻蝗Oxya chinensis,左雌右雄(杨云 /摄)

心爱图

豆娘雄虫为了赢得交尾机会,常常很霸道,常会强行抓住正在飞行的豆娘雌虫,甚至攻击雌虫,并啃咬其翅膀根部!双方交配时雌虫将腹部向前弯曲使生殖孔接触至雄虫的第二腹节部位的交配器,而雄虫此时已将精液由第九腹节传送至第二腹节备用。为了稳定,雄虫先要用腹部末端挟住雌虫的前胸。整体上看,雌雄虫身体形成一个闭合环,进而形成一幅美妙的“心爱”图。交配完,两虫并不立即分开,仍然联体双飞(产卵时环要打开),直至产卵结束。图为赤斑异痣蟌Ischnura mildredae,豆娘的一种,上雄下雌(杨云 /摄)

 

彩礼

用猎物作为彩礼来求婚,是食虫虻求偶过程中必不可少的仪式。雌虫若是对这份食物不满意,便会转身离开,但如果它接受了这份礼物,雄虫便可趁雌虫取食之机与之交配。当雄虻求爱成功,与雌虫完成交尾后,这段“婚姻”便就此终止。只要有机会,雄虻便会去向其他的雌虫献殷勤,毫无忠贞可言。图为食虫虻科Asilidae的一种,左雌右雄(杨云 /摄)

 

草杆爱情

草丛里,雄性眼斑芫菁们笨拙地飞来飞去,寻找心仪对象。雌性们则往往死死攀附着草杆一动不动,尾部朝上等待着雄性的光顾。雄性眼斑芫菁尾部尖,雌性的尾部平,且有个嘴唇似的开口,便于雄性的尾部插入。雄性刚刚攀住草杆,尖尖的尾部就迅速弯曲,准确找到雌性的尾部并连接上。图为眼斑芫菁Mylabris cichorii (Linnaeus),左雌右雄(杨云 /摄)

 

守瓜的爱

因为主要寄主是瓜类蔬菜,又有趋黄习性,这类虫虫故名为黄守瓜。黄守瓜雄虫肩部及肩角下一小区域内被有竖毛,腹部末端中叶上具1 个深凹,而雌虫腹部末端呈 “V”字或“U” 字形凹刻,为了最大限度地繁衍下一代,雌虫一生交配多次,交尾1~2天开始产卵,每雌产卵250~400粒。图为印度黄守瓜Aulacophora indica,左雄右雌(杨云 /摄)

 

纠缠

竹节虫是这个世界上最不知疲倦的情人,它们交配时间能超过10个星期!虽然雄性的身体长度通常只有雌性的一半,但它们会非常霸道地一直缠着雌性,就是为了不让其它雄性有接近雌性的机会。图为竹节虫科Phasmatidae的一种,上雄下雌(杨云 /摄)

怀念蝉

费城/文 苏享修/图

秋日里,一个静静的午后,房间里不知从哪里飞进来一只蝉。这只蝉,全身乌黑发亮,稀薄的羽翼上透着明媚的阳光。它扑打着翅膀,没头没脑地在我的房间里飞腾,最后落在我书桌前新栽的吊兰上。

这只蝉的到来,让我想起在乡下老家的日子。老家的屋后有片小树林,杂生着各种树木。每到盛夏时节,树冠像绿伞在屋顶上撑起,把细密的阳光筛落在重重树影间,整个老屋便掩映在浓密的树荫里。

那些潜伏在树枝和叶片缝隙间的蝉虫,早已拉开嗓门,吟唱着夏日的恋歌,我独自走在小树林里,仿佛置身于世界合唱的中心。

我心中揣测,小小的蝉儿如何会有如此嘹亮的歌喉?后来,我才知道,蝉的整个生命周期极其短暂。它们的大部分生命是在泥土深处度过的,直到盛夏,蝉的成虫才会挤破地表,爬到树上蜕壳吟唱。雄性蝉虫依靠腹体发声来吸引雌性蝉虫的注意,从而获取交配权。可见,小小的蝉虫是为了生命的延续而奋力高歌至力竭而亡。

 

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这只蝉的光临,勾起我对童年生活的无限怀念。我总觉得,蝉鸣与我的童年生活有着某种潜在的联系。在我的印象中,大约只要有绿色,就会有大片的蝉鸣。待到蝉鸣落尽的时候,树叶也在秋风的吹拂下枯黄,随后凋落。

如今,乡下老家所处的乡镇正在向周边的村屯扩展,新乡镇扩建在即。我家老屋附近的山坡早在几年前夷为平地,山坡上的树木也随之消失了。那些往年如期而至的蝉鸣现在已经少了许多。自从房屋四周的树木消失后,蝉也随着群体的迁徙而迷失了方向,已经找不到往年栖息的那些树干和叶子了。

现在,误入我屋子的这只蝉虫或许是飞累了,正安详地趴在我桌上那盆吊兰的细叶上,一动也不动。倏地,它又扑扇着翅膀飞了起来,紧接着重重地撞到了透明的玻璃窗上。  莫非这只蝉是为了寻找那片栖息的树叶而来?正在我出神的刹那,蝉儿已经不知去向。我想,它大概是通过窗户的缝隙飞了出去……  

又过了一段时间。一个清晨,我推开尘封已久的窗户,隐约感受到晨风中凛冽的寒意。然而,就在这个时候,我猛然看到窗台的狭缝里,正落着一只干枯的蝉衣,与我童年时代捡拾的蝉衣似乎别无二致。一瞬间,我怔住了。这不正是误闯入我房间的那只蝉吗?这哪里是一只蜕下的蝉衣,分明是一具风干的蝉的残骸! 

为了找寻那片丢失的绿色,小小的蝉虫竟为此付出了生命的代价。我为此感到震惊。在阵阵秋风中,我看到一只蝉的躯壳在瑟瑟的风中颤抖。它那透明的羽翼在阳光的照耀下折射出一片干净、璀璨的光芒。

我们每一个人的心中都渴望拥有一片绿洲,能够让自己的灵魂休息。蝉儿一定也渴望拥有一片绿洲,一个可供栖身、鸣唱的家园吧。
      
作者简介:费城,原名韦联成,1984年生。青年诗人。广西作协会员。作品见《诗刊》《诗选刊》《星星》《北京文学》等。现为媒体记者。

人鹤高原奏谐音

孔德军 陈征 杨晓君 / 文   孔德军/ 图

黑颈鹤,一个古老、优雅而又神秘地鸟种。千百年来鹤类以她们那颀高的身材、修长的双腿、百变的姿态还有那高贵典雅、雍容华贵的气质一直在世人的心中阐释着美的概念。而黑颈鹤又以其独特的生存状态奠定了其在鹤科鸟类中的特殊地位。她是目前世界上15种鹤类中唯一一种终生生活在高原的物种,也是科学发现最晚的鹤类——直到1876年才由俄国自然博物学家尼古拉·普热瓦尔斯基上校在我国的青海湖揭开了其神秘的面纱,至此世人才了解到在鹤类家族中还有这么一位“隐君子”。

虽然世人直到1876年才知晓了黑颈鹤,但是生活在我国青藏高原和云贵高原的百姓们对其却早已家喻户晓,他们以彼为邻共同生活了千百个世代、度过了数不尽的春秋冬夏。自2006年10月以来,我有幸每年冬天都在位于云南省昭通市的大山包黑颈鹤国家级自然保护区开展黑颈鹤越冬行为和越冬生态的研究工作,同时也亲眼见证了生活在高原上的淳朴善良的人们是如何同与这些高原精灵共同生活、和睦相处的。

大山包黑颈鹤国家级自然保护区位于云南东北部的昭通市大山包乡境内,其范围包括大山包乡全境,总面积为19200公顷。保护区内有大海子、跳墩河两个较大的高原湖泊和勒力寨人工水库,黑颈鹤在保护区内有四个主要的夜栖地,分别为大海子、小海坝、长会口和勒力寨(殷家碑海子)。从保护区成立以来每年到达大山包保护区内越冬的黑颈鹤呈现出逐渐增长的态势,目前在保护区内的黑颈鹤数量可以稳定在1100只左右,已经成为云贵高原上最大的一个黑颈鹤越冬地。由于大山包保护区在黑颈鹤和其它水禽以及这些水鸟所赖以生存的高原湿地的保护中所起到的重要作用,2005年大山包保护区被湿地国际列为“国际重要湿地”。

大山包保护区属于云岭乌蒙山系的五莲峰东部分支,具有较为完整的高原地貌。保护区境内海拔在3000~3200m之间,最高为3364m,最低为2210m,由于海拔较高保护区境内气候冬寒夏凉,气温较低,年平均气温仅为6.2℃,冬季最低气温可达﹣16℃。由于海拔高、温度低、土壤贫瘠很多作物在这里都不能正常生长,如果不是亲眼所见,真的无法相信在保护区内生长了十多年的松树只有一米多高,并且很多都还受到虫害的困扰,黄焉焉的。俗话说“靠山吃山,靠水吃水”,人们总能从当地挖掘出来一种资源来促进当地经济的发展,但是在大山包有山也有水,唯独没有一种可以利用的资源。放眼望去馒头状的山包一个接着一个,绵延至远方,而这些山包却像是谢了顶的光头,秃秃的没有任何树木,唯有的就是一层浅浅的野草。当地百姓依靠这些草场还可以养些猪马牛羊,春夏之际漫山的黄色小花点缀了大山包,这看起来好像是一幅壮美的风景,殊不知这些黄色的小花,学名为西南委陵菜(Potentilla fuigens),恰是一种过度放牧的标志,牛马不食。

由于恶劣的自然环境,这些高寒地区的百姓们只有靠种植一些荞麦、燕麦、土豆和蔓菁来维持日常的生活。较低的温度只能每年种植一茬作物,而这一茬的收获就是一家人一年的生计。倘若年头不好,那也只有挨饿或者向别的人家借粮食以维持生活。别的地方白米、白面是人们生活的主食,而大山包人的主食则是洋芋(即土豆),一天三顿、一年四季全是洋芋,什么煮、蒸、煎、炸、炒、洋芋焖饭等各种做法层出不穷,洋芋就是他们生活的主角儿。如果自家耕地中哪一块的产量高点,则相应的就被用来种洋芋,因为好地就意味着较高的产量,产量高了自然自家人吃的就不用愁了。荞麦和燕麦由于产量较低,每亩只有200多斤,主要被做成做苦荞粑粑和燕麦炒面。蔓菁除了作为饭桌上的菜肴之外,更多的则是作为牛马牲口的饲料。大山包的老百姓就是这样靠着田里的这一点微薄的收入来勉强度日的,而黑颈鹤有时则会给这样惨淡的生活制造些许的麻烦。

黑颈鹤是一种杂食性动物,除了在草地里面翻食草根和虫子之外,更多的时候是在耕地中拣拾百姓秋收之后残留在田里的苦荞和燕麦颗粒,以及洋芋。有时百姓田地里若还有未收获的蔓菁的话,黑颈鹤也会肆无忌惮的跑去啄食,所以很多时候都可以发现一些蔓菁身上伤痕累累、满布深洞。对于这些小小的损失百姓们也不以为然,毕竟对于如此之大的蔓菁来说黑颈鹤也吃不了多少,并且能够养活这么一群优雅美丽的动物也是一件莫大的好事。真正对于老百姓造成危害的时候是每年三月春耕之际,百姓将苦荞和燕麦种子播下之后,黑颈鹤就像闻到什么味道似的,纷纷来到田里疯狂取食种子,并且他们还非常具有团队精神和共享意识,当一只黑颈鹤发现有食物之后,它会发出信号,召唤同伴前来取食,而不会独享。所以每当这时农田里全是黑颈鹤,差不多是黑颈鹤群体最大的时候,通常可以达到140只左右,甚至到200只。可想而知,在如此庞大的鹤群扫荡之下,剩余的种子肯定寥寥无几,百姓们无奈只得在田里竖起各式各样的小人,手里挥舞着彩色的条带,藉此能够驱赶前来进犯的鹤群。坦白来讲,百姓们制造稻草人的技术可谓很高的了,有的不但手中的彩条会随风摆动,整个稻草人也会左右摇摆,宛若一位行走的老农,有时百姓甚至还会为稻草人罩上一个类似当地百姓所穿的披风,这样和真人更加接近了。但是这些“伎俩”还是无法迷惑聪明的黑颈鹤,她们观察一阵之后会径直飞到田里大摇大摆地取食种子,有的在“酒足饭饱”之后甚至还会自鸣得意地走到稻草人前抖抖羽毛、扇扇翅膀,仿佛在说“小样儿过来打我啊”。眼看稻草人失灵了,老百姓只能亲自出马来驱赶这些讨厌的家伙,可是还没有等到人走到,她们就早已飞远了;而等到人离开之后她们又来个回马枪,就这样同百姓们打起了游击战。百姓们实在没有办法,最后只能等黑颈鹤迁徙飞走之后再补种一次了,这样一来就错过了最好的播种时节,收成自然也就差了,但是百姓们已经习惯了这些让他们又爱又恨的“雁鹅”(当地人对黑颈鹤的称谓),也没有了太多的怨言。他们用大山一样的胸襟一次次原谅和容忍着这些黑颈鹤,用他们自己的话说:“只要能够看到这些雁鹅世世代代的在大山包幸福地生活下去,能够听见她们动人嘹亮的鸣叫,心里就踏实了!”

事实上,黑颈鹤也为大山包的百姓带来了实实在在的利益。在大山包保护区的领导和工作人员的多方争取之下,先后引来了美国渐进协会和湿地国际的发展社区经济的项目,帮助百姓们建造了沼气池,解决了能源问题。同时保护区还争取到了大山包的退耕还林/草项目,不但改善了大山包以前风沙大、环境差的状况,也让百姓们领到了一定的补救资金。此外,保护区还为改善当地草场做出了巨大努力,补种了大量的草籽,为百姓们的牛马牲口的可持续放牧做出了贡献,并且在保护区的多方协调下,各级政府也对由于黑颈鹤的取食而造成的百姓农作物损伤做了相应的补偿。另外,每年至大山包观鹤、摄影和拍片的外来人员也为当地百姓带来了额外的收入。而这些所有也都依赖于黑颈鹤的魅力,因此百姓们也更加珍爱这些高原精灵。


是这些美丽的精灵让孤寂的大山不再孤寂;是她们让了无生机的乡村僻壤变得生机勃勃;也是她们缩短了山里人和城市人的差距,拉近了这个世界与另外一个世界的距离!因此,我们没有理由不去热爱这么美丽的生灵,我们也相信在当地百姓、保护区和各级政府,以及社会各界的关心和爱护之下大山包的黑颈鹤种群会不断繁盛的。此时,我仿佛能够听见一首和谐之曲在大山包的上空绵延回响!
       
作者简介:孔德军,男,博士,助理研究员,主要从事鸟类行为生态学研究,主要研究对象为黑颈鹤等湿地鸟类。

那些善于伪装的蜘蛛们

李仲 /文 

蜘蛛是出色的猎手,是高超的技师,同时也是伪装大师。


大多数蜘蛛是色彩单调的,在环境中并不显而易见,甚至那些很显眼的绿色种类在自然条件下也很难被人们发现,因为它们基本都住在叶子上。但有趣的是,为了与它们居住的环境相匹配,很多蜘蛛能够主动地改变自己的颜色:比如说弓足梢蛛(MIsumena vatia)和满蟹蛛(Thomisus onustus)能够将它们的体表颜色变为白色或黄色甚至紫色,从而适应它们所在的花丛。这一过程通常要花费几天时间。这种色彩的适应可以说是一箭双雕:探访花丛的昆虫不会察觉到伪装的蜘蛛,很容易成为蜘蛛们的盘中餐;此外,如花一样的蜘蛛不易被天敌发觉,高枕无忧。原来,和我们人类的视觉系统不同,很多昆虫能够看到紫外光,而白色和黄色的蟹蛛恰恰又能吸收紫外光,因此,当蟹蛛稳坐在花丛中间的时候,那些虫虫们根本看不到蟹蛛的存在。


除了这种缓慢的色彩变化,快速色彩变化作为一种惊吓反应也同样出现在一些蜘蛛中。有一种热带园蛛(Cyrophora cicatrosa)一旦受到惊扰就会立刻从网中掉落,与此同时,它腹部的色彩花纹会迅速改变,使蜘蛛与周围的背景混合在一起,这种快速的颜色改变很可能是腹部发光区域迅速减少的结果,当它需要转变成正常的颜色时,只需要花费几分钟时间。


和这些出色的色伪相比,更令人叹为观止的是蜘蛛各种类型的拟态,而其中又以蚂蚁拟态而最为著名。跳蛛科(Salticidae)中的蚁蛛属(Myrmarachne)就是这样特殊的一群蜘蛛,在外行人眼中,它们根本就是蚂蚁而完全不像蜘蛛。而其它的蜘蛛比如圆颚蛛科(Corinnidae)等的一些种类也有这种蚂蚁拟态。


这些蚂蚁拟态的蜘蛛在形态上模仿得十分彻底:第一对前足短且强壮,通常不用于行走而是高高抬起,其它的腿则很细,身体的前后两部分都紧缩成蚂蚁的形状。当然,形态学和行为学上的适应性在不同种类的蜘蛛中变化非常大,一些种类仅仅是表面上看起来像蚂蚁,但依然用全部八条腿行走,但有些则是非常细致地模仿某一种蚂蚁。生活在中美洲的哥斯达黎加纯蛛(管巢蛛科Clubionidae)具有最有趣的拟态——多重拟态。这种蜘蛛的雌性看起来很像毫无特点的猛蚁亚科,但明亮橙色的雄性类似切叶蚁属和锯针蚁属的蚂蚁,然而,第二和第三幼蛛阶段的哥斯达黎加纯蛛身体是有光泽的黑色,就像家蚁,而第四和第五龄幼蛛是黄橙相间的,又拟态切叶蚁。


关于蚂蚁的拟态,至今仍经常被人们探讨的关键问题是这些蜘蛛是否从模仿蚂蚁的行径中获得利益。虽然缺乏实验证据来阐明这种拟态的生物学意义,但已经被证实的是:至少鸟类无法分辨蚂蚁拟态蜘蛛和真正的蚂蚁。此外,人们知道鸟类通常不会吃蚂蚁,这大概是因为蚂蚁很难吃。科学家曾做过这样一组实验:当用手将一只查式拟蚁蛛(Synageles)喂给一只鸟时,鸟会迅速地吃掉它;但当查式拟蚁蛛与蚂蚁一起放在盘子里提供给鸟时,鸟对于两者都不会吃。这个实验结果倾向于防御拟态,也就是说蜘蛛拟态成蚂蚁是为了自我保护,但这个模型的先决条件是拟态出现在相同的生境下。通常,那些与蚂蚁住在一起的蜘蛛基本不以蚂蚁为食,唯一的攻击拟态的例子是蟹蛛科的蚂蚁拟态蜘蛛,比如蚁蟹蛛属(Amyciaea)的种类,它们用动作引诱蚂蚁进行捕食。

最近东非的一种黑脚蚂蚁蜘蛛(Myrmarachne melanotarsa)尤其引人注目,不仅是因为它们的蚂蚁拟态,更是因为它们会聚集成一个超过50个个体的复合型群体。当遇到它们模仿的对象——举腹蚁属的一种蚂蚁时,要么快速地溜走,要么采用典型的蚂蚁动作来欺骗那些蚂蚁。由于这些蜘蛛群居生活,乍一眼看上去似乎就像一大群蚂蚁,这或许可以作为对捕食者的进一步防御手段。

总的来说,我们可以下这样一个结论——蜘蛛中的蚂蚁拟态主要起防御功能。这一观点也得到了实验观察数据的支持,长得像蚂蚁的蚁蛛属种类极少成为蛛蜂的猎物,而长相普通的跳蛛则相反,经常被蜂捕食。


有趣的是,不仅蜘蛛模仿昆虫,昆虫也会模仿蜘蛛。一些果蝇在它们的翅膀上具有明显的暗带花纹,类似某些跳蛛的腿。当它们重复抬起放低翅膀的动作时,很像蜘蛛在运动,一种实蝇在遇到跳蛛时会有这样的表现,而跳蛛显然将其误认为是恐吓中的同类,便小心地撤退了。但在科学实验中将果蝇翅膀上的暗带去掉之后,蜘蛛会立刻辨认出猎物并实行攻击。这种防御拟态是非常特殊的,仅对跳蛛有效,其它依靠视觉的捕食者比如猫蛛或螳螂就不会上这种拟态的当了。

这就是蜘蛛们的伪装大法,也许在鲜艳的花瓣中间,一名猎手正蹲伏在那里,而从你书桌上悄悄爬过的一只蚂蚁其实却是一只蜘蛛。
  
作者简介:李仲,男,硕士研究生,从事蜘蛛的生态与行为学研究工作。

鸟儿的彩色视界

 段琼 /文

 

在热带亚洲地区,有相当数量的食果鸟,比如我们常见的鹎类、拟啄木鸟、绣眼等等,依赖摄取大量的果实来获得能量。鸟类没有灵敏的嗅觉,没有咀嚼的习惯,没有高效的语言系统交流。那么,在不同的季节,不同的果子成熟期,这些食果鸟又是靠什么识别果子是否成熟、哪里的果子更营养可口呢?原来,它们靠的是高度发达的视觉系统。
  科学研究发现,无论在热带还是温带,果实颜色黑色和红色的比例最高,占50%以上,而热带地区单黑色就占了40%。而这些食果鸟在取食时也更多地选择黑色和红色果子,因为黑色和红色对于鸟来说特别鲜艳,在绿色自然界中更容易被识别出来。而且,黑色和红色往往是果实成熟的标志。有趣的是,经研究还发现,黑色和红色的果实往往富含有强抗氧化作用的花青素和类胡萝卜素,而食果鸟可以通过视觉识别其浓度大小。 
  食果鸟如此,那么杂食鸟在取食时对颜色又是什么反应呢?这类鸟在辨识食物时会遇到一个棘手问题:同一颜色的食物却暗含着不同的结果。红色或者黑色的虫子往往表示警戒,常含有毒物质,鸟在取食时会尽量避免。但是,当遇到色泽鲜艳的各色果实时又往往选择黑色和红色。聪明的杂食鸟不仅能区分不同的颜色,将颜色作为取食选择的重要信号,而且能区分不同的食物类型再进行食物颜色选择。 
  鸟类不仅在获取食物上充分利用颜色信号,在选择或者吸引异性时颜色也是一个重要因素。很多我们熟知的孔雀、华丽琴鸟等会通过展示自己美丽鲜艳的羽毛赢得异性关注,在新几内亚还有一类行为特殊的园丁鸟,它们通过用各种颜色的小玩意儿来装饰它们的“亭子”来吸引异性。研究发现,这些装饰物中,蓝颜色的越多,求偶成功的几率也越大。还有原产于澳大利亚,目前在野外几乎找不到的保育种七彩文鸟,它们无论是雄鸟还是雌鸟头顶都有单一红色或黑色的毛。在食物竞争和求偶时,头顶为红色的雄鸟更受雌鸟青睐。 
  生物最基本的两大目的——生存和繁殖,鸟类都需要依赖视觉系统完成。鸟类拥有高度发达的四色视觉系统,它们眼睛视网膜上的视觉细胞特别多,所以,鸟类的视力比人类要好很多。例如,隼的视网膜中央凹陷处,视觉细胞多达 150万个;而人眼同样部位的视觉细胞却只有 20万个。鸟类眼球的体积大概要占到头部1/3-1/2体积,从视觉细胞总类上来看,大多数人的视锥细胞有红、绿、蓝三种,所以可见的光谱范围只有400-700nm之间的色相。而大部分的鸟类,它们还有紫外光谱范围内的视锥细胞,对紫外部分的光是可见的。所以,可以想见,鸟类眼中的颜色世界跟人类眼中的世界是完全不一样的。 
  上世纪,鸟类学家在研究鸟眼的时候,获得了一个意外的发现:鸟眼里面竟有一滴一滴的油。研究人员对鸟眼利用特殊的活体光谱检测仪做了检查,发现大部分鸟都有这种油滴。它的主要成分为中性油脂和类红萝卜素,主要影响光谱透射比,能防护紫外线伤害等,并过滤短波光,减少各波长光谱间的重叠使颜色识别更准确。这些油滴是五颜六色的:有绿色的、黄色的,也有橙色或红色的,还有无色的。夜间活动的鸟,它们眼睛里的油滴大多是无色的,且视杆细胞起主要作用;以水里动物为食的鸟,红色油滴相对多。所以,含有彩色油滴也是鸟类的视觉比人类要发达得多的另一个原因。
  正因为鸟类对视觉的高度依赖,还有自然界非随机存在的果实颜色比例格局情况。有研究者就此提出果实颜色的比例格局可能是因为鸟类对特定颜色果实长期选择的结果。鸟类的果实选择促进了果实颜色的演化,鸟类高比例选择黑色和红色果实,导致在自然界中这两个颜色果实比例最高,而其它颜色果实比例较少,这样,鸟类的选择格局刚好能与自然界果实颜色比例格局相吻合。
  鸟类通过视觉识别鲜艳颜色的成熟果实,通过较长距离的飞行将未消化掉的种子进行了扩散,即让种子远离母树,带到适合种子萌发生长的环境中,改变了种子在母树下激烈竞争、即使萌发也无法获得足够光源来生长的命运。所以,从果实颜色角度,我们可以说鸟类彩色的视界造就了自然界果实的缤纷。
  
  作者简介:段琼,女,硕士,主要从事鸟类行为学研究。

“看我七十二变!”——蜘蛛和它们的网

  甘文瑾 /文

 

“在雾天的早晨,夏洛的网真是一件美丽的东西。这天早晨,每一根细丝点缀着几十颗小水珠。网在阳光中闪闪烁烁,组成一个神秘可爱的图案,像一块纤细的面纱……”风靡全球的童话——《夏洛的网》,讲述了夏洛的蜘蛛通过在蜘蛛网上织字帮助小猪威伯摆脱被杀的宿命故事,书中有关生命与死亡、友谊与关爱的话题不仅让人掩卷深思,更激发了读者对蜘蛛和蜘蛛网的好奇心和求知欲。   
  和书中的夏洛一样,园蛛结好车轮形的圆网后,就静静待在网中心,守候着猎物的自投罗网。那么,所有的蜘蛛都依靠结网来捕食吗?它们白天和晚上都待在网上吗?蜘蛛如何抵御天敌的攻击?飞行的昆虫怎样应对蜘蛛布下的陷阱?……对于科研人员来说,这类关于动物生存繁衍和适应生存意义的问题,也牢牢吸引住了他们的注意力。
    根据捕食策略的不同,科研人员们把蜘蛛分为两大类群:一类称为游猎型蜘蛛(wandering spiders):这类蜘蛛有着较为发达的视觉系统和敏捷迅速的跑跳移动能力,它们采取游猎和突然袭击的方式捕抓猎物;另一类是结网型蜘蛛(sedentary web spiders):结网型蜘蛛又划分为不规则网和规则网。蜘蛛网既是它们手中的有效利器,又是它们的避风港。这两大类群的蜘蛛物种丰富且数量庞大,其中结网蜘蛛所结出的网,以及相应的生存策略防御机制更是多种多样。下面就介绍几种大自然中既常见又有趣的蜘蛛和它们各具特色的网。
 
   结网蜘蛛de不规则网
    螲蟷(Ctenizidae)的圆盖网
   螲蟷科的蜘蛛(右下图)常年生活在地下,它们会在地表面上结一面类似圆形盖子的网,这面网与周围环境浑然一体,无论是我们人类的肉眼、猎物还是天敌都很难发现。这张圆形盖状的网四周连着很多长长的“信号丝”,这些信号丝的作用是用于帮助蜘蛛有效定位猎物:当猎物从网附近经过,一旦触碰到信号丝,信号丝的震动就会马上被躲在地下的蜘蛛捕捉到,根据震动信号迅速判断方向、频率和强度,蜘蛛可以精准定位猎物所在的位置,进而进行捕食。
    漏斗蛛(Agelenidae)的漏斗网
   漏斗蛛科的蜘蛛又叫做草蛛,主要生活在植物的叶片中、房屋的角落里和岩石夹缝间。构成漏斗网的主要部分是一张漏斗状的水平网,漏斗网的一侧连着一根丝质管,就像漏斗端口的长管一样,管口所通向的地表深处正是漏斗蛛的绝密藏身处。
    吊叶蛛(Acusilas)的网上“吊床”
   园蛛科吊叶蛛属的蜘蛛多栖息于树林,常以树叶做巢。它在枝叶交叉处结不规则小网,在网的中央悬挂一片收集来的枯叶,蜘蛛就躲在卷曲的枯叶中,既能藏匿自己躲避天敌,又能避免阳光直射和遮风挡雨,两全其美!
    褛网蛛(Psechridae)的“网衫”褴褛
   褛网蛛科的蜘蛛主要生活在中低海拔山区,喜欢在干枯的山坡或洞穴筑巢。网型不规则,褛网通至巢穴内有一个圆状的出入口,整张网型就像流浪汉的褴褛衣衫,看似褴褛却百密无一疏,因而得名褛网蛛。
    地蛛(Atypidae)的长筒网
   地蛛科的蜘蛛生活在地下,主要集中在树木底部和根基周围。这类蜘蛛的螯肢发达,粗大有力,打洞挖掘能力尤其突出。它们会先织好约30厘米长、类似丝袜状的长筒管,质地细密且防水。长筒底部一端直通地表并延伸到地下,筒身部分紧贴在树干表皮,另一端开口置于离树根基部不远处。蜘蛛就安心待在地下部分的筒管中守候猎物。一旦接收到猎物误入管内开始挣扎的振动信号,它就迅速出击,用发达的螯肢穿过筒管的丝面逮住猎物,再把猎物拖到网内慢慢享受美味大餐。

   结网蜘蛛de规则网
    妖面蜘蛛(Deinopidae)“撒网捕鱼”
   与前面介绍的几种捕食策略相比,妖面蛛的捕食行为尤为特别。它先织好一小块平面网,将小网置于头胸部位置的步足之间。然后让自己在高处固定好位置后倒挂,头胸部朝下,一有飞行的小虫从下方飞过,就迅速用胸前的这块小平面网一把将猎物罩住,像渔夫撒网捕鱼那样,非常有趣!


    扇妩蛛(Hyptiotes)的三角网
  妩蛛科扇妩蛛蜘蛛通常织三角形网。它们会在合适的树枝之间结网,并用力拉紧三角网的一端。一切就绪之后,蜘蛛便待在树枝上守候,而不是像大多数结圆网的蜘蛛那样,待在自己的网中心。当猎物撞到网上时,蜘蛛立马松开网的一端,用三角网紧紧包裹住误入的小昆虫,它们就这样成了蜘蛛的囊中物。 更有意思的是,妩蛛科蜘蛛的外形和树枝非常相似,这种拟态也能够很好的帮助它躲避天敌的攻击。
   流星锤蛛(Mastophoreae)的致命流星锤
   流星锤蛛(Bolas spiders)是园蛛家族中非常有趣的类型,有些长得像一坨鸟粪,不仔细看完全辨认不出,已有的假说认为,这种外形特征是为了避免白天被天敌发现;还有一些流星锤蜘蛛从外形上看像蜗牛壳,它们大都生活在有蜗牛生活的生境中。与典型的园蛛科蜘蛛搭建圆网不同,流星锤蜘蛛会分泌出一种特化蜘蛛丝,这种丝呈球状,具黏性且内含吸引特定昆虫的化学物质。它们将黏球置于一根直线状的蛛丝末端,远远看去像一把流星锤,流星锤蜘蛛就用步足在半空中来回挥舞着这把末梢有黏球的流星锤。黏球内所含的化学物质可以吸引到特定的蛾或蝇类(蛾蚋科),上当的昆虫被黏球黏住后,就成为了流星锤蜘蛛的盘中餐。
    无论蜘蛛还是昆虫,每一种生物在自然选择过程中,都演化出了属于自己独特精妙的生存策略。正如《眷恋昆虫》的卷首语所说:“令人着迷的是事物的复杂程度,而不是它们的绝对大小……一颗星星比一只昆虫简单”。除了以上这些奇妙有趣的现象之外,大自然还给我们留下了许许多多待解的奥秘和未知的乐趣,值得我们一一去思考,去体验,去探索。
作者简介:甘文瑾,女,在读博士研究生,研究方向为动物行为学。

树干上的“八爪怪”

范毅 文/图

  

结束了一天的拍摄,我们一行人早已筋疲力尽。西双版纳的四月,天气异常炎热,我们匆匆地吃了少许晚餐,通过相机回放,回味着白天在55KM处拍到的稀奇物种。不知不觉,天色暗了下来,气温也降了,一瓶冰镇啤酒过后,身体也感觉凉爽多了。
  不用说,夜间的重头戏又开始了——林中夜拍。来不及休息,我们迅速备好摄影器材,带上头灯、手电、涂好丛林防蚊药出发了。 
  沿着熟悉的吊桥进入植物园(中国科学院西双版纳热带植物园),阵阵蝉鸣蟋叫声像浪一样冲击着耳膜,这才拉开了生命乐章的序幕。我们用手电搜寻着道路两边的植物,细看上面有没有夜间活动的精灵。结果半小时过去了,期待的物种寥寥无几。回想往年的四月,这里早已是蛙声一片,就连树蛙都下到低处鸣叫。可今年因为连数几月的干旱,百竹林里那些早早掉落的竹叶,一路扬起灰尘——曾经这里是大姬蛙最喜欢的环境啊……如今却只能看见有几只狼蛛被吓得乱窜。
    

  可不能就这么空手而回!峰回路转处,我们的目标环境转向道路两边的树干,果然有了新的收获——树干上发现了曾经只有一面之缘的多斑裂腹蛛(Herennia multipuncta),还有长着细长纺织器的波纹长纺蛛(Hersilia striata)和亚洲长纺蛛(Hersilia asiatica)。 

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       神奇的“硬币蜘蛛”
  裂腹蛛属(Herennia)蜘蛛属于络新妇科Nephilidae,英文名也叫“硬币蜘蛛”(coin spiders)。为什么叫“硬币蜘蛛”呢?原来罗马帝国国王德西乌斯(公元249-251年)的妻子叫Herennia,硬币上印有她的图像,后来,瑞典蜘蛛学专家Thorell便以Herennia来命名该属蜘蛛,这便有了“硬币蜘蛛”之称。 

  裂腹蛛背甲黑褐色,两侧缘或上间具浅色斑,背甲边缘具颗粒状小疣突。螯肢粗壮,步足黄褐色至浅褐色,具少量短而细的刺。目前该属在我国仅有1种,分布于海南、云南和台湾等地。 


  该类蜘蛛雄蛛要明显小于雌蛛,约为雌蛛体长的1/4,性行为的不同寻常之处在于,雄蜘蛛通过触肢将精子注入到雌蜘蛛体内后,会主动切断自己的触肢,连同精子一起遗留在雌蜘蛛的外雌器中,如此“忍痛割爱”,就是为了阻止其它雄蜘蛛与这个雌蜘蛛交配,从而有力保证了它的基因能够顺利遗传到后代。 
  不织网的长纺蛛
  长纺蛛属(Hersilia)蜘蛛属于长纺蛛科Hersiliidae,Hersilia名字源自罗马神话的一位女性,她是罗穆卢斯(罗马神话中开国国王)的妻子,在罗马历史学家李维著作描述中,Hersilia是个非常仁慈、贤德的开国王后。 
  长纺蛛最显著的特征是后纺器极长,一般与腹部长度相当或超过腹部。尽管有这么多的纺器,但长纺蛛并并不像园蛛一样靠织网捕食。除了和其它蜘蛛一样,可以把丝作为“保险绳”,之外,还织成薄片状卵囊,将卵固定在树干或石壁上,防止跌落。长纺蛛头胸部长宽相当,身体相对较扁,头部稍高。8眼异型,前侧眼白色,其余各眼黑色。二眼列均强后曲。螯肢弱小,无侧结节。步足细长,左右伸展,腹部扁平。通常它们在光滑的树干上或石壁上活动,体色和环境非常接近,静止时难以发现。长纺蛛行动极为迅速,当猎物从它身边经过时,它会迅速出击并捕获猎物。此外,这类蜘蛛还具有很强的护卵行为,当雌蛛产卵后,它便一动不动地守在卵囊旁边,对胆敢来偷食“宝宝”的不速之客会毫不留情。 

作者简介:范毅,男,毕业于云南财经大学广告系,2007年开始从事自然生态摄影,现为自由摄影师、自由撰稿人、生态解说员、生态摄影讲师、IBE)影像生物多样性调查所成员、云南昆虫学会会员等。

解密鸟类的“可口可乐树”

文/图 骆世洪 刘燕 华娟 黎胜红

  

花蜜(Nectar)是植物提供给传粉者的“报酬”,是植物和访花者相互作用的重要桥梁。自然界中植物的花蜜绝大多数都是没有颜色的,然而近年来发现,大约有70种左右的植物花蜜非常罕见,呈现出奇特的黄、橙、红、棕、绿、蓝、黑等颜色。和花儿的色彩秘密一样,这些花蜜的颜色主要是由于其含有不同的色素类化学物质所导致,但这些化学物质到底是什么?它们在自然界中究竟又有什么样的功能呢?
  米团花(Leucosceptrum canum)为唇形科中少见的大型木本植物,可高达十余米,具有棕褐色花蜜,是该科中目前发现的唯一一种有色花蜜植物,能吸引40余种鸟类对其取食,因此米团花也被称为鸟类的“可口可乐树”。     
  为了弄清楚米团花花蜜中的色素物质及其在自然界中的功能,我们于2008年采集了不同地点的109个花蜜样品,运用高效液相色谱分析了它们在400 nm处的紫外吸收,并对这些色谱图进行了比较,发现所有样品中都含有一个主要的色素类化合物。然而,当我们采集到20 kg干重米团花的花,试图从中分离鉴定这个化合物时,却几乎找不到它的踪影——看来只有大规模采集花蜜才能实现我们的目标。于是,从2009年米团花的花期刚开始、每天早上在鸟儿取食花蜜之前,我们就扛着梯子前往昆明植物园中采集花蜜。为了不被损坏花序,保证单花在盛花期内每天都能持续不断地分泌花蜜,我们用移液枪小心翼翼地从一朵朵花中吸取花蜜,积累到一定的量时迅速贮存于-80℃冰箱中,防止其中的化合物发生降解。那一年我们一共采集到了100 mL左右的花蜜,但还是由于花蜜量太少,而这个色素物质又非常不稳定,分离过程中极易发生降解,加上我们当时的经验还欠缺,最终很遗憾我们的化学工作还是失败了。  
  到了2010年,我们重振旗鼓,加大了花蜜样品的采集量,这次一共采集到了200mL左右的花蜜,从中也分离得到了少量的上述色素化合物,但在分析测试过程中,化合物基本上降解了,因此我们还是未能如愿鉴定出其化学结构。然而,我们对这个结果并不甘心!于是在2011年米团花开花之前,我们就早早做好了准备。到了盛花期,我们出动了几乎整个课题组,从大约600万朵单花中共采集到了645 mL花蜜样品,在吸取了前两年的经验教训基础上,功夫不负有心人,我们终于成功分离得到27.5mg主要色素化合物的纯品!这次我们很小心地把样品抽干后保存在-80℃冰箱中,与分析测试中心预约了时间,整个核磁共振(NMR)分析过程中,我们几乎是和工作人员一起守着样品度过的,直到拿到漂亮的测试结果我们那悬着的心才放了下来。接下来的图谱分析只是需要耐心而已,很快我们对化合物的1D和2D NMR图谱分析后发现,我们期待了三年多的该化合物的结构原来是一个新颖的对称性的脯氨酸-对苯二醌共轭体(简称DPBQ),这与我们获得的高分辨质谱分析结果完全一致。随后我们进一步采用合成的方法得到了 (-)-DPBQ和(+)-DPBQ,并进行了它们的圆二色谱和旋光光谱比较分析,准确而又完整地确定了天然的DPBQ即为(-)-DPBQ,至此米团花棕褐色花蜜中的化学秘密终于被完全打开了。  
  那么,DPBQ在自然界中到底有什么样的功能呢?为此,我们对DPBQ在花蜜中的含量进行了准确定量分析,选取了一个中等浓度(500 g/mL),并用米团花的传粉鸟之一——暗绿绣眼鸟(Zosterops japonicus)进行了鸟行为实验研究。
  首先,我们在直径12 cm的培养皿中画一个6 cm的等边三角形,中心即为培养皿的圆心位置。然后我们在三角形的三个顶点位置用双面胶分别粘上三个200 μL容量小杯,并在小杯中分别加入花蜜、蜜糖(从花蜜中分离纯化得到并配制成自然界中相同的糖浓度)和水各100 μL,放置于鸟笼中,观察和记录鸟的第一选择和取食情况。每次取食后把培养皿顺时针或逆时针旋转60,实验100次后即停止,重复做6只鸟。  
  随后我们将装有蜜糖和水的容量小杯涂抹成和花蜜相近的颜色,重复上述实验。结果发现,无论是选择频率还是取食量方面,花蜜都显著高于蜜糖和水,表明暗绿绣眼鸟偏好取食米团花花蜜。当把装有蜜糖和水的容器外表涂成花蜜颜色时,鸟类对花蜜的偏好会被严重干扰。随后,我们将DPBQ、(-)-DPBQ和(+)-DPBQ配制成500 g/mL的溶液,以水为对照分别开展类似上述的鸟行为实验研究。结果发现,绿绣眼鸟对DPBQ,(-)-DPBQ和(+)-DPBQ的选择性很相似,取食频率都明显高于对照。但当把装有水的容器外表涂成化合物的颜色时,这种选择性则大大降低。因此我们最终我们证实了DPBQ在米团花花蜜中是通过其颜色来吸引传粉鸟类的。  

后记:本研究由中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室开展完成,其结果发表于Organic Letters上,并获得审稿者的高度评价,其中一位认为“这篇文章对天然产物化学/化学生态学来说是一个有价值的贡献,……展示了有机化学家应该如何开展化学生态学研究”,另一审稿者则认为“这是同类研究中的一个教科书般的例子”。
该研究首次发现了一类新颖的植物花蜜色素物质,首次清晰无疑地揭示了有色花蜜植物难以捉摸的化学与生态功能。
   
作者简介:骆世洪,男,博士,助理研究员,从事植物化学与化学生态学相关的研究工作。
  

非同寻常的“蜘蛛侠”

文/赵金丽  图/ 云南白狼

   彼得在一次课外活动中意外地被一只受过放射性感染的蜘蛛咬伤后,获得具有蜘蛛一般的特殊能力:视力变得非常好、身手非常敏捷和灵活,具有超凡力量、拥有非常灵敏的超级感官和有预知危险的能力、手指有吸附的能力,能够像蜘蛛一样在墙上行走,甚至可以透过手掌的控制器来发射蜘蛛丝,从此,彼得成为拯救世界的蜘蛛侠。从漫画到动漫,再到改编为电影,这位美国版的超级英雄被全球各地的读者所认识,并成功地引起了年轻读者们的强烈共鸣。
    然而,再美的科幻终究源于科学。科学地看,什么是蜘蛛呢?
   “蜘蛛是节肢动物门蛛形纲蜘蛛目动物的总称,其身体分头胸部和腹部,中间以细的腹柄相连。头胸部有一对螯肢、一对触肢和四对步足;腹部后端生有可以纺丝的纺器(多为3对)。”


    再科学地看,蜘蛛实际拥有哪些超凡能力呢?
   主动攻击的蜘蛛拥有比蜻蜓最高准确十倍的视力;蜘蛛的脚没有伸肌,而是靠液压来伸展它们的脚,腹部具有能纺丝的丝腺,可以纺出六种以上的丝;很多蜘蛛用具有黏性的网当陷阱来捕捉猎物、等待伏击猎物或是直接追捕猎物,使用蜘蛛网或伏击战术的物种对空气、地面和丝线的震动极为敏感,它们以此作为警戒线;有些主动攻击的“猎人”对不同的猎物使用不同的战术,并且显示出了智能的征兆——它们对付困难的猎物时会尝试使用各种战术,而且它们在对付不熟悉的猎物时,也能很快地学会该使用哪种战术, 甚至修改身体和行为模式,使它们能够在猎食时模仿蚂蚁。
   正是由于蜘蛛多样化且不同寻常的行为,在很多艺术和神话中蜘蛛常代表耐心、残忍和创造力的各种组合的象征。蜘蛛网既是蜘蛛手中的有效利器,又是它们暂时的避风港或永久的居住所,不同的蜘蛛都结哪些独特的网?千奇百怪、错综复杂的蛛网,说到底都是由一根一根的蜘蛛丝编织而成。那么,蜘蛛丝究竟为何物、又从何而来呢?弓长棘蛛(Macracantha arcuata),长长的棘刺,极像公牛的角,却为雌性蜘蛛的特征,雌性更美,这又为何?提及蜘蛛,人们都会毛骨悚然,将其直接纳入“可怕的毒物”的名单,事实上,蜘蛛究竟有多毒?人类是否应该“谈蛛色变”?树干的“八脚怪”又会上演哪些神奇的故事?银鳞蛛的蜕变是怎样一幅动人画面?本期《雨林故事》即将特别推出蜘蛛专题,跟随研究蜘蛛的科研人员、生态摄影师,一起去探寻大自然里非同寻常的“蜘蛛侠”!

(上图为狼蛛科马蛛属蜘蛛 云南白狼 /摄)(本期专题部分蜘蛛的分类特征得到西南大学张志升老师的修改与完善,在此表示感谢!)