蜘蛛迫使雄性萤火虫像雌性萤火虫一样闪光 引诱更多的雄性萤火虫?

【字体: 时间:2024年08月22日 来源:AAAS

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  研究人员发现,圆织蜘蛛会迫使被困的雄性萤火虫模仿雌性萤火虫的闪光,从而吸引更多的雄性萤火虫进入它们的网。

  

当太阳落在中国武汉的稻田和池塘上时,雄性萤火虫寻找着雌性萤火虫独特的闪烁。但看似交配的机会可能是致命的伏击。研究人员今天在《Current Biology》上报告说,一些圆织蜘蛛迫使被困的雄性萤火虫模仿雌性萤火虫的闪光,从而吸引更多的雄性萤火虫进入它们的网。

在亚洲的一种名为abcondita terminalis的热带萤火虫中,雄性和雌性都通过闪光来寻找配偶,但它们的闪光方式并不相同。雌性在腹部有一个单独的“灯笼”,发出缓慢的单次脉冲,而雄性则从两个腹部“灯笼”中快速连续地闪烁。

在中国发现的一种夜间圆织蜘蛛Araneus ventricosus,很擅长捕食萤火虫,雌雄都一样。然而,华中农业大学的生物学家付新华在武汉实地考察时发现,有几张网里只有雄性萤火虫。他很好奇:这些蜘蛛是否在操纵这些被捕获的雄性来吸引更多的雄性萤火虫。

“他第一次告诉我的时候,我简直不敢相信,”新加坡国立大学(National University of Singapore)生物学家、这项新研究的合著者Daiqin Li说。在好奇心的驱使下,两位研究人员开始在湖北省进行实地实验。傅、李和他们的团队分析了野外的161张蜘蛛网,并将它们分为四组。

对于第一组,他们把一只雄性萤火虫放在有蜘蛛的网上。第二组,他们把一只萤火虫放在一张没有蜘蛛的网上。在第三组中,他们把一只萤火虫和一只蜘蛛放在一起,但是用黑色墨水盖住萤火虫的“灯笼”来遮挡它的光线。在第四个实验中,既没有萤火虫也没有蜘蛛。

研究小组发现,蛛网上有一只闪烁的萤火虫,由一只蜘蛛守护,最多可以捕获七只雄性萤火虫。相比之下,没有蜘蛛看守的网最多只能捕获两只萤火虫。

研究人员还发现,根据萤火虫的“灯笼”是否可见,蜘蛛的行为会有所不同:如果萤火虫的“灯笼”没有被遮住,蜘蛛会迅速缠住并咬它们但保持昆虫活着,让萤火虫的“灯笼”继续闪烁。在第一个雄性萤火虫被捕获后,这些蜘蛛也会对其他落入陷阱的雄性萤火虫这样做。相反,如果萤火虫的“灯笼”被墨水遮住而不闪烁,蜘蛛就会立即吃掉昆虫。作者说:“也许蜘蛛只是把带着黑灯笼的萤火虫误认为是其他昆虫。”

在分析了被困在网里的萤火虫的发光模式后,傅和李证实了他们的怀疑:被困住的雄性萤火虫只使用了一只“灯笼”——模仿了雌性萤火虫的发光模式。李和他的团队提出,蜘蛛毒液可能会阻止氧气到达萤火虫产生光的器官。或者它可能会影响昆虫的神经递质活动,导致它们闪光的变化。

在动物界,一些捕食者可以操纵他们的环境或自己的行为来引诱更多的猎物。然而,捕食者改变猎物的行为来吸引更多的猎物并不常见。最接近的例子是一些改变宿主行为的寄生虫,比如“僵尸蚂蚁真菌”(Ophiocordyceps unilateralis),它感染蚂蚁并迫使它们爬上植被,帮助真菌生长。

科罗拉多大学博尔德分校的生物物理学家Orit Peleg说,这项工作是该领域的“垫脚石”。然而,需要更多的研究来建立因果关系。“很明显,萤火虫的行为发生了变化,”Peleg说。“但蜘蛛真的是在主动操纵萤火虫,还是只是萤火虫的自然捕食反应,蜘蛛从中间接受益?”

“这是一项非常引人入胜的研究,”塔夫茨大学(Tufts University)的名誉生物学家Sara Lewis说,她没有参与这项研究。她指出,当雄性萤火虫试图在其他雄性萤火虫中脱颖而出时,它们有时会改变闪光的模式,但这项新研究首次记录了可能由捕食者引发的模式变化。对Lewis来说,一个显而易见的后续实验是给实验室里的雄性萤火虫注射蜘蛛毒液,看看它是如何影响它们的闪光行为的。“我很惊讶他们没有这么做,”她说。

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