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【2017年物种日历】11月3日 笑脸蜘蛛

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笑脸蜘蛛(Theridion grallator)属于蜘蛛目(Araneae),球蛛科(Theridiidae)姬蛛属Theridion)。顾名思义,因肚子有笑脸一样的图案而得名,在英文中它们也有“happy face spider”这样萌萌的俗名。虽与以极强毒性著称的黑寡妇蜘蛛(红斑寇蛛Latrodectus mactans)同属球蛛科,但笑脸蜘蛛却是人畜无害的。


“傻白甜”的笑脸蜘蛛。图片:Stuart Wilson / Flickr

直来直往的真·小可爱

我们通常所说的蜘蛛为蜘蛛目下总称,其拉丁名Araneae源于古希腊神话中擅长纺织的阿莱克涅(Arachne)的名字,然而蜘蛛家族并非全为定居类织网蜘蛛,像跳蛛、狼蛛这类游猎型蜘蛛会依靠迅雷不及掩耳的行动捕猎,用于织网的筛器早已退化消失。

蜘蛛家族“人”丁繁盛,World Spider Catalog记录的蜘蛛种类就达到了46969种(截止2017年11月1日),笑脸蜘蛛仅被发现存在于夏威夷群岛雨林中。我倒是非常钦佩发现这种蜘蛛的科学家的眼力,因为笑脸蜘蛛身长不足5mm。


要放大数倍,才能看清这张魔性的笑脸。图片:Nate Yuen / Vimeo

除去两个大钳子,螃蟹和蜘蛛均有四对走路的脚。那么问题来了,笑脸蜘蛛是横着走还是竖着走?答案是,同大部分蜘蛛一样,笑脸蜘蛛也是用前两对步足前伸,后两对步足后伸的方式直线进退


直来直往。图片:Wild Hawaii Land Of Fire / National Geographic

巨蟹蛛科和转蛛科中的大部分蜘蛛,则是四对步足向外伸展,像螃蟹一样地横行。


巨蟹蛛科中鼎鼎有名的白额高脚蛛,就是横行霸道的走路姿势。图片:Alan Jeon / YouTube

笑脸蜘蛛拥有球蛛科典型的大长腿,腿上生长着能够感知周围空气振动具有听觉作用的“听毛”。所以,那个砍断蜘蛛腿并对其大喊以证明其听觉系统在腿上的笑话是结论正确的,是不是也挺乌龙。

笑话是这么说的:一个人为了验证蜘蛛的听觉系统在腿上,做了一个实验:他先捉了一只蜘蛛,并冲它大喊,蜘蛛很快就跑了,重复了几次都是如此。然后,他切掉了蜘蛛的腿,又对着蜘蛛大吼大叫,蜘蛛果然一动不动,重复了多次都是如此,由此实验就证明了蜘蛛的听觉在腿上。


大长腿可不只是好看而已!图片:Wild Hawaii Land Of Fire / National Geographic

蜘蛛中难得的慈母

笑脸蜘蛛擅长在树叶下织网。白天,笑脸蜘蛛蜷伏于叶面下。晚上,笑脸蜘蛛会结成下垂的网用于捕食长足虻科和果蝇科昆虫。

到了成熟期,雌性笑脸蜘蛛会散发信息素吸引雄性。雄性会在同一片叶子下等待雌性蜕皮,然后伺机与刚完成蜕皮的雌性交配。笑脸蜘蛛具有在蜘蛛目里很少见的育雏习性。除了保护未孵化的卵,在幼蛛孵化后的头几个星期,雌蛛还会担负起喂食的责任。


守护着卵的笑脸蜘蛛。图片:Wild Hawaii Land Of Fire / National Geographic

笑脸蜘蛛个体微小,即使短如树干到枝叶的距离,也需要长途跋涉。但无愧为spiderman的原型,们会在树枝顶端结成长长的细丝,再利用吹过的风从一个地方荡到另一个地方。


偶尔也会挂在丝上旋转跳跃闭着眼。图片:Wild Hawaii Land Of Fire / National Geographic

魔性笑脸,真能吓走捕食者?

有人认为笑脸蜘蛛的图案是为了恐吓捕食者,但捕食者们见了这些魔性的图案,会不会笑趴下,却是个问题。事实上,笑脸蜘蛛有多种脸谱,笑脸只是其中的一个,另外的还有生旦净末丑,甚至连二十一世纪奥特曼的专属脸谱都有。


快来找一找,谁是藏在笑脸蜘蛛里的奥特曼。图片:Oxford G S & Gillespie R G / Bioscience(2001)

笑脸蜘蛛被报道分布于夏威夷群岛中的四个岛:瓦胡岛Oahu、莫洛凯岛Molokai、毛依岛Maui和夏威夷大岛Hawaii,不同地域笑脸蜘蛛的图案有很多形式的变化。自这些火山岛形成以来,得益于岛上独特的自然环境,蜘蛛由最初的13种演化为当今的100余种。而夏威夷岛上的蜘蛛,尤其是岛上独有的笑脸蜘蛛则已成为了研究环境选择和物种进化的模式生物之一。


夏威夷岛上的笑脸蜘蛛。图片:Darlyne A . Murawskl / National Geographic society

科学家研究发现,虽然笑脸蜘蛛的脸谱表情如此丰富,但控制颜色分布的基因却仅集中于两个基因位点(locus)上。此外,对种群分布的调查显示,具有黄色图案的笑脸蜘蛛占了整体的70%,而其余颜色则共同占了30%。令人费解的是,进一步的研究却表明,控制黄色图案的基因为隐性。也就是说,理论上黄色基因很容易被其他颜色的基因所遮蔽,从而使最终的表现型为非黄色图案。

对于这个事实与理论相悖的结果,科学家们做了一个假设:黄色与叶片背面颜色接近,更利于隐蔽,使得携带黄色图案基因的个体更容易存活下来。


藏在叶背的笑脸蜘蛛。图片:Maggie Sporck / Flickr


找找叶片上有几只笑脸蜘蛛? 图片:Wild Hawaii Land Of Fire / National Geographic

看到这里,你们或许会问一个问题:黄色个体能够存活下来,那么黄色的比例应该越来越大啊,不应该才70%?为了解决这个问题,科学家们又做了进一步调查。他们发现,雌性笑脸蜘蛛喜欢家里蹲——在基本成熟后,就蹲在固定的一片叶子后不再挪窝。而雄性笑脸蜘蛛则一直走来走去,顺便伺机那啥的。

走来走去的雄性更容易被捕食,即使是不易被发现的黄色雄性个体,依然面临着很高的死伤风险,黄色的雄性比例也会因此减少。而由于只有两个隐性基因纯合时,才可以产生黄色图案,因此减少了雄性比例也就控制住了整个种群中有黄色图案蜘蛛的比例。

进化=升级?

写到这里,想到了物种进化的一些东西。通常大家听到进化的第一反应就是,物种进化了就是升级了,变强了,像是一种主动地获得。获得足够的经验就能升级,这种想法更贴近于拉马克的“用进废退”学说,即长颈鹿为什么脖子长了?是因为经常伸脖子所以长了。


花式进化论。图片:Sketching Science / Facebook

当然,科学事实证明这其实是错误的。真实的进化是被动的,物竞天择适者生存。达尔文的原文是:"It is not the strongest of the species that survive, but the one most responsive to change."物种只是提供选项,自然来否定和通过选项。

所以说水里游的鱼,天上飞的鸟,并不是聪明到早已了解流体力学和空气力学,它们只是在众多的选项中恰好被选中。仿佛冥冥之中,一切早已注定。但是,就像要看重播球赛就不看新闻,要看悬疑电影就避免剧透一样。在不知道规则和结果之前,“可能性”又是很有趣,很令人着迷的。


明明超可爱。绘图:翼狼Elang

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有萌自远方来,不亦乐乎?2017年《物种日历》,每日零点,萌动你的世界。

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