雄性龙喜迷蜘蛛会使用自己的前纺器

约会是一个命题，但有些生物已经找到了拯救生命的方法。

撰文 | 栗子

审校 | clefable

对许多动物来说，每次交配都可能是死亡挑战。

这是因为雌性经常在爱情活动结束后吃掉伴侣，不介意是孩子的父亲。在生物学上，这种操作被称为“性食同类”（sexual cannibalism）。例如，红斑寇蛛（Latrodectus mactans）雌性有时会在交配后杀死雄性，并从尸体中获得丰富的蛋白质，因此“黑寡妇”这个可怕的名字。

不仅是红斑寇蛛，也是寇蛛（Latrodectus）其他物种也被称为“寡妇蜘蛛”。有些男人因为逃跑太晚而成为女伴的午餐，有些男人愿意付出自己的生命。例如，一只雄性红背蜘蛛（Latrodectus hasselti）与雌性交配后，可以用流畅的空翻技巧把自己送进新娘的嘴里。

现在，由湖北大学副教授张世昌领导的研究小组发现，蜘蛛中有一种男性，不仅不愿意牺牲自己“恐怖新娘”，还有高效的弹射技能，帮助自己从约会中撤退。这样，它就可以安全地享受它的第一次和许多次。

科学家们在《当代生物学》中发表了这项研究成果（Current Biology）上。

发射精子，发射自己

研究小组观察到的蜘蛛名称隆喜妩蛛（Philoponella prominens），来自妩蛛科（Uloboridae），分布在中国、日本、韩国等地。这种蜘蛛身材娇小，雄性体长通常在那里。3毫米大约是雌性的一半。

与那些单独结网的蜘蛛不同，他们生活在自己的世界里，除了繁殖和战斗，很少看到其他类似的蜘蛛。龙喜迷蜘蛛是“群居”动物，它们编织的小网会连接成大网可以容纳200多只蜘蛛一起生活。雄性和雌性的数量比大约是1.5:1。科学家认为蜘蛛应该有更多的机会遇到异性。

于是，隆喜妩蛛成为了团队探索两性冲突（sexual conflict）理想的观察对象。科学家们调查了477张大网，发现雌性蜘蛛很少离开自己的小网，一旦雄性成熟，他们就会开始寻找伴侣。

到2019年10月，研究人员第一次注意到，雄性龙迷人的蜘蛛在交配后迅速弹开，远离雌性。此外，科学家们还看到了一些男性被女友吃掉的悲剧。他们想确认高速弹射是否是男性蜘蛛拯救生命的必要操作。

因此，科学家们邀请一些雄性和雌性龙喜迷蜘蛛进入实验室，并将雄性蜘蛛放在雌性蜘蛛的网上，这样他们就可以了155对蜘蛛交配成功——雄蜘蛛把自己的触肢（pedipalp）插入雌性生殖器的开口，将精子传递给女友。

之后，有152只雄蜘蛛发射自己，剩下的三只发射失败的雄蜘蛛都被女友杀死消化了。

那些高速弹射动作似乎在瞬间完成，普通摄像头甚至无法捕捉到雄蜘蛛逃跑的清晰过程。在实验中，科学家们还用高速摄像头拍摄了他们精湛的生存技能。

经过计算，团队得出雄蜘蛛的弹射速度可以达到每秒88.2厘米。也许你还记得他们的长度只有3毫米左右。如果换算成身高1.8米的人，相当于1秒内弹出500多米。雄蜘蛛弹射时的加速度也相当可观。根据高速摄像机记录的100多部虫片，团队估计每只雄性的最大加速度为74.2~528.7米/平方秒。

科学家说，虽然他们知道有些动物有相似之处“弹射器”该装置可以缓慢积累弹性势能，然后立即释放，以实现超快的动作，但这些机制要么用于捕食，要么用于避免捕食者。用御配偶攻击这是他们第一次看到弹射行为。

面对如此珍贵的研究对象，科学家们也想知道高速弹射的秘密在哪里。

弹射器在哪里？

蜘蛛有八条腿。研究小组在阅读虫片时发现，交配时雄性会把它们交配起来第一双腿弯曲地支撑着雌性。在弹开的那一刻，腿迅速伸直。他们怀疑雄蜘蛛的弹射器就在这两条腿上。

为了找出龙喜迷蛛的腿上有没有特殊结构研究人员在立体显微镜和扫描电子显微镜下观察了雄蜘蛛的腿，重点是看各个关节。结果表明，所有关节都有囊状结构，可收缩伸展。

而在每条腿上，胫骨和跖骨之间的关节，囊状结构的表面积明显大于其他关节的囊状结构。这也让科学家推测，第一条腿、胫骨和跖骨之间的关节是雄性蜘蛛弹出的关键。

科学家从雄蜘蛛其余六条腿切除一两条，它们仍然可以成功地与雌性交配并逃脱。这表明这六条腿确实不是成功弹射的因素，怀疑更集中在第一条腿上。

而当第一双腿被切除一条，或两条都被切除后，雄蜘蛛只会向雌性求爱，却无法骑上雌性的身体。当第一双腿的胫节与跖节间的关节被刺穿，雄性同样无法骑上雌蜘蛛完成交配。

经过一些实验，科学家们相信这些雄蜘蛛的弹射器生长在第一条腿上。而且，胫跖关节的液压结构帮助它们储存能量，并在很短的时间内释放能量。

这种高效的弹射器也为雄蜘蛛赢得了多次交配的机会。

跑了，还回来吗？

研究小组还发现，在求偶和交配过程中，雄性龙喜迷蜘蛛会使用自己的前纺器（anterior spinnerets）吐丝，从而搭起一条“安全线”（safety line），或者是安全索道。

第一次逃跑后，他们也会沿着索道爬回雌性身边，再次交配，再次逃跑。这个循环最多重复六次。当科学家切断安全索道时，男性在交配后仍然可以弹射，但随后他们会掉到地上，他们的关系也会断线。

研究人员相信，那个“安全索道”为了保证雄蜘蛛有一天能回到心爱的女孩身边。在它眼里，似乎从来没有什么“恐怖新娘”。

对于雌性来说，不能弹射的雄蜘蛛会被自己吃掉；只要约会的雄蜘蛛没有被吃掉，他们仍然有机会再次见到它，生下新的后代。

这样，具有弹射技能的男性就有更多的机会传递相应的优秀基因。所以在年轻一代中，越来越多的男性龙喜蜘蛛也会获得弹射技能。性选择的力量。

单身不好吗？

原论文：

https：//www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822（22）00485-7

参考链接：

https：//www.eurekalert.org/news-releases/949721

https：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477949.shtm

本文转自《环球科学》