正当《蜘蛛侠》进入各大影院之际,一种新的蜘蛛种类被发现了,这种蜘蛛有一个“绝活”,它能织出极其规则的蛛网。至今已发现四例有如此测量和创造对称网能力的蜘蛛,上个月在秘鲁发现了第五例,这更激发了人们的兴趣。
一位科学家对蜘蛛已经有了二十多年的研究,他说:“这是一个很有趣的事情,因为它看起来似乎没有任何道理,你看不出对称网的任何优势,然而这却是蜘蛛的一种进化。”他还表示这不可能是进化中的偶然性,恰好使这些蜘蛛具备了这种测量的能力,这种进化肯定有一个原因,只是目前我们还不知道而已。
有位专家经过仔细计算,蛛丝的强度竟相当于同样体积的钢丝的5倍。蜘蛛结好网后,便伏在网的中央,“守株待兔”——等待飞虫自投罗网。一张小叶片、一枝细细的枯梗,落到蛛网上了,只见蜘蛛振颤一下,便安便不动了;可是,一只漫不经心的飞虫撞到了网上,蜘蛛便“兴冲冲”地爬了过去,喷出粘丝把猎物捆起来,用毒牙将它麻醉,待猎物组织化成液体后,再大口大口地吮吸。蜘蛛是怎么知道将有美味到嘴的呢?它的腿上有裂缝形状的振动感觉器。枯梗树叶碰到了网上,便不动了,所以蜘蛛只是在碰网的一刹那间,振颤一下。要是撞网的是飞虫,一定会挣扎一番,这样便给蜘蛛发出了振动信号。奇怪的是,同是撞网的飞虫,蜘蛛的反应却截然不同:是苍蝇,它就马上跑来捆缚;如是蜜蜂,蜘蛛便按兵不动。是蜘蛛怕蜂螫吗?不是的。科学家发现,蜘蛛对40~500赫频率的振动最敏感,苍蝇扑动翅膀的频率正好在这个范围之内,而蜜蜂扑动翅膀的频率每秒超过1000次,所以不会引起蜘蛛的注意。人们发现,蛛网对于蜘蛛的生活来说是非常重要的。蛛网不仅是这种动物捕捉猎物的陷阱和餐厅,还是它们的通信线、行道、婚床和育儿室。蜘蛛在蛛网上来回往返,为什么自己不会被粘丝粘住呢?通常蜘蛛是把干丝作跑道的,需要在粘丝上行走时,它的8条腿会分泌出一种油作润滑剂,这样就能在网上进退自如了。[2]
在37,000多个蜘蛛种类中,所有的蜘蛛都能吐丝,但只有一半种类可以用丝织网,其余的只会用丝缠绕食物或卵,或编一个很小的临时的掩蔽处,或者像蜘蛛侠那样在跳跃的时候织一根安全带。
蛛丝是从纺绩器出来的,通常位于腹部的后部。纽约康奈尔大学昆虫学院的助理教授琳达-瑞伊尔说:“丝在腹部中时以液体的形式存在,而出来后却变成了固体的丝,研究人员一直在研究这是如何发生的。蛛丝比同样宽度的钢铁要坚硬的多也具有更大的柔韧性,它可以伸展到其长度的200倍。”
每种蜘蛛都有自己的一种织网类型,这既是天生的,对于专家来说也是很容易辨认的,一位科学家说:“给我地球上任何一种网我都可以说出织这种网的蜘蛛种类,就像一位艺术家一眼就能区分出米开朗基罗和梵高的作品。”
但是,正如各张绘画都是独特的,各个网也是由每只蜘蛛根据具体空间而织造的,纽约Vassar学院生物学教授说:“蜘蛛会根据风和周围植被情况修改网的设计。”
这位科学家说:“现在所知的最好的对称网是由那些圆球蜘蛛编织的,大约有5,000种编圆球网的蜘蛛。”圆球网由辐形圆组成,中部突出成螺旋状以诱捕食物。他说:“蜘蛛创造对称网并不比非对称网能捕获更多的食物,那么它们为什么要费劲织这种规则网呢?”
目前还没找到能解释蛛网对称的原因。但是瑞伊尔猜测,辐形蛛网的对称性可能有生物动力学原因。一张蛛网要有实用性,它必须编织得没法让昆虫挣脱或者弹跳出去。瑞伊尔说:“当昆虫碰撞入网,蛛网必须承受住碰撞力,而对称网的优势可能在于它可以使这种力均匀地分布在全网以减少某一处的受力,这样可以尽可能地避免网被撕破。”
结网性蜘蛛的最主要特征是它的结网行为。蜘蛛通过丝囊尖端的突起分泌粘液,这种粘液一遇空气即可凝成很细的丝。以丝结成的网具有高度的粘性,是蜘蛛的主要捕食手段,可为什么蜘蛛在结网过程中不会粘住自己呢?
原来蜘蛛的腿跟部位分泌一种特殊的油状液体,正是这种液体的润滑作用,让蜘蛛可以来去自如,如履平地。蜘蛛腹部的末端有好几个纺丝器,可以纺出不同的蛛丝。有的蛛丝没有黏性(乾丝),有的有黏性(黏丝)。蜘蛛织网的时候,先用不带黏性的蛛丝织出支架,以及由中心向外放射的辐丝,再用带黏性的蛛丝,织出一圈圈螺旋状的螺丝。蜘蛛只要不碰到螺丝,就不会被黏住了。也就是说,蜘蛛都是在不带黏性的蜘蛛丝上移动,所以不会被黏住。
科学家解释说,随着蜘蛛年龄的增长,它的神经系统会逐渐老化,织出来的网也没那么好了。这项对蜘蛛网的研究,也可以解释人类行为随年龄增长的一些变化。
研究人员发现,普通的蜘蛛在生命的暮年会失去结网能力。这项研究成果出自法国南锡大学的博士生迈林·阿诺托。她说,12个月的短暂生命为研究老龄化过程的绝佳实验对象。她在2011年7月2日格拉斯哥(Glasgow)举行的实验生物学学会会议上提交自己的研究成果。
欧洲的一种蜘蛛Zygiella x-notata,在17天大的年轻蜘蛛结的网整齐均匀有规则,角度完美精确;但4个月大时候(相当于中年)的蜘蛛结的网可能出现缺口,形状怪异。蜘蛛越老,结的网就越没有章法,越错误百错,有很多缺口,网眼也要大得多;等到8个月大(距离蜘蛛死亡仅剩27天),它结的网只能用一团糟来形容。随着时间的流逝,这种蛛形纲动物简单的大脑也会像人一样退化,它的脑子也会“不灵光”。
蜘蛛已经在地球上至少结了1.4亿年的网。最早的蜘蛛网在东萨塞克斯郡贝斯希尔海滩上发现的白垩纪琥珀中,由一种类似今天十字圆蛛的生物所结。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。