科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，名副其實(shí)的孔雀跳蛛擁有欣賞雄性華麗表演所需的色覺(jué)。
現(xiàn)在，辛辛那提大學(xué)的生物學(xué)家正在研究這種能力能否轉(zhuǎn)化成看起來(lái)更單調(diào)的狼蛛。它們是棕色和棕色的，而不是電藍(lán)色、紅橙色和交通燈。
今年6月，在密歇根大學(xué)舉行的美國(guó)科學(xué)學(xué)會(huì)大會(huì)上，加州大學(xué)生物學(xué)教授喬治埃茨和他的學(xué)生介紹了他們的工作。
“假設(shè)蜘蛛蜘蛛不注意顏色。但我們發(fā)現(xiàn)這不是真的，”埃茨說(shuō)?！拔覀冃枰雨P(guān)注它們眼睛的神經(jīng)生物學(xué)。我們需要了解它們視網(wǎng)膜的作用?！?
像大多數(shù)蜘蛛一樣，狼蛛有四雙眼睛，其中一些眼睛有一個(gè)叫做絨氈層的反射器，在明亮的光線下發(fā)光。如果你是蜘蛛恐懼癥患者，想要一個(gè)你再也不會(huì)去你家后院的理由，試著晚上在那里點(diǎn)亮一盞燈，看看所有的小捕食者都在盯著你。
因?yàn)橄窦又荽髮W(xué)這樣的實(shí)驗(yàn)室，狼蛛正迅速成為研究的模型系統(tǒng)。在他職業(yè)生涯的大部分時(shí)間里，Uetz一直在研究蜘蛛的行為、視覺(jué)和個(gè)性。每項(xiàng)研究都表明，生物比八只眼睛還多。
大多數(shù)人有三色視覺(jué)——他們有視網(wǎng)膜細(xì)胞，稱(chēng)為視錐細(xì)胞，可以看到紅色、綠色和藍(lán)色。相比之下，狼蛛的視覺(jué)是兩色的，只能看到綠色和紫外線。
“這意味著他們基本上是色盲。但是它們對(duì)綠色波長(zhǎng)的光很敏感。
在6月發(fā)表的一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)的研究人員研究了蜘蛛對(duì)蜘蛛視頻的反應(yīng)。他們操縱背景顏色、對(duì)比度和強(qiáng)度。它們會(huì)對(duì)單色求偶蜘蛛做出反應(yīng)嗎？對(duì)比夸張了怎么辦？
Uetz制作了一個(gè)帶有數(shù)字蜘蛛和背景的視頻，這兩者都可以被操縱來(lái)調(diào)整顏色和對(duì)比度。他們播放被稱(chēng)為“竊聽(tīng)者”的雌性蜘蛛和雄性蜘蛛的視頻，因?yàn)樗鼈兞?xí)慣于潛伏在背景中，學(xué)習(xí)如何模仿其他雄性蜘蛛的求偶表現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)，雌性蜘蛛更容易對(duì)與背景形成鮮明對(duì)比的雄性視頻做出反應(yīng)。雌性蜘蛛對(duì)彩色和單色的反應(yīng)也比灰色版本更好，這表明顏色對(duì)蜘蛛來(lái)說(shuō)是不同的。
“我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于雌性蜘蛛來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度比顏色更重要。但是對(duì)于男性竊聽(tīng)者來(lái)說(shuō)，顏色也很重要。這是一個(gè)奇怪的發(fā)現(xiàn)。我們完全沒(méi)有料到，”埃茨說(shuō)。
一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，蜘蛛的視力似乎適應(yīng)了季節(jié)的變化。
“這很有意義，因?yàn)楫?dāng)你在蜘蛛出現(xiàn)的早期出門(mén)時(shí)，樹(shù)上沒(méi)有葉子，所以有廣譜光，”Uetz說(shuō)?！暗请S著季節(jié)的變化，葉子會(huì)出來(lái)，一切都會(huì)變綠。蜘蛛必須能夠看到許多顏色背景的對(duì)比。”
加州大學(xué)蜘蛛實(shí)驗(yàn)室大約有1200只狼蛛(其實(shí)這些都是研究人員向游客保證的)。學(xué)生們從生活在加州大學(xué)附近森林中的野生蜘蛛中收集年輕的蜘蛛。
在另一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)博士后研究員亞歷克斯斯韋格研究了雄性狼蛛利用振動(dòng)吸引雌性狼蛛的方式。蜘蛛沒(méi)有耳朵，但它們可以“聽(tīng)到”腿上微小的感覺(jué)器官，這些器官可以捕捉獵物微弱的振動(dòng)。雄性蜘蛛在它們的足趾上使用特殊的刺激器官來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)，鼓勵(lì)地面、吱吱作響的葉子或土壤，作為它們儀式性交配舞蹈的一部分。
Sweger使用激光多普勒測(cè)振儀來(lái)測(cè)量蜘蛛的振動(dòng)，并用一種叫做壓電式圓盤(pán)折彎?rùn)C(jī)的設(shè)備來(lái)再現(xiàn)它們。
“這與實(shí)際蜘蛛的振動(dòng)非常相似。我們校準(zhǔn)設(shè)備，把它貼在葉子上，看看雌蜘蛛的反應(yīng)，”他說(shuō)。
詭計(jì)奏效了。
斯韋格懷疑夏季的降雨是這些蜘蛛鼓手的克星。他發(fā)現(xiàn)，無(wú)論天氣如何，男人都試圖吸引女人。但是當(dāng)?shù)孛娉睗駮r(shí)，它們更多地依靠視覺(jué)線索——揮舞著前肢跳只有母狼和蜘蛛才能享受的舞蹈。
Sweger說(shuō)：“它們轉(zhuǎn)向視覺(jué)行為，而不是濕樹(shù)葉上的振動(dòng)，這表明它們可以靈活地使用不同的通信模式來(lái)適應(yīng)條件。
即便如此，在潮濕的條件下，雄性交配的成功率要低得多。
“它們的繁殖季節(jié)不是很長(zhǎng)。雄性面臨著巨大的壓力，需要與盡可能多的雌性交配，以提高它們的基因成功率。“所以如果你能克服像下雨這樣的障礙，而不是等待理想的條件，那么對(duì)你來(lái)說(shuō)會(huì)很好。”
在另一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)生物系學(xué)生三一沃爾斯研究了被歸類(lèi)為害羞或大膽的年輕蜘蛛是否會(huì)在晚年保持這種行為。他們做到了。
為了將她的主題分為大膽或害羞，沃爾斯用一把模擬鳥(niǎo)喙的鑷子戳這只幼年蜘蛛。害羞的蜘蛛通常會(huì)在原地凍結(jié)，并在恐慌后長(zhǎng)時(shí)間依賴(lài)偽裝，而大膽的蜘蛛會(huì)更快地恢復(fù)覓食或探索。當(dāng)這個(gè)少年長(zhǎng)大后，她重復(fù)了威脅戰(zhàn)術(shù)，并比較了她的結(jié)果。
無(wú)所畏懼的蜘蛛可能因?yàn)樗鼈兇竽懙男袨槎懈嗟尼鳙C或交配機(jī)會(huì)，但它們也更容易被人們看到和吃掉。害羞的蜘蛛可能
會(huì)感到害怕，但這種過(guò)度謹(jǐn)慎意味著他們可能更有可能傳遞他們的基因。“每種行為都有利有弊，”Uetz說(shuō)。“大膽的蜘蛛面臨著吸引移動(dòng)的掠食者帶來(lái)的更多風(fēng)險(xiǎn)。但通過(guò)移動(dòng)，他們更有可能找到獵物或伴侶。”
學(xué)生墻由于生物系的蜘蛛實(shí)驗(yàn)室來(lái)到加州大學(xué)。她說(shuō)，她一生都對(duì)她著迷。
“我有一只寵物墨西哥紅膝狼蛛，名叫阿納斯塔西婭八年，”沃爾斯說(shuō)。“我喜歡蜘蛛。”
加州大學(xué)學(xué)生Olivia Bauer-Nilsen檢查了蜘蛛常見(jiàn)的細(xì)菌感染是否會(huì)影響雌性狼蛛的交配行為。Bauer-Nilsen懷疑感染的免疫反應(yīng)會(huì)使蜘蛛太弱或疲勞而無(wú)法交配。相反，她發(fā)現(xiàn)感染沒(méi)有明顯的效果。她在會(huì)議上發(fā)表了關(guān)于這項(xiàng)研究的海報(bào)。
“這是我的第一張海報(bào)。很多人都說(shuō)再也不跟我說(shuō)蜘蛛了。但我的家人和親密朋友都不反對(duì)蜘蛛。他們很興奮，我很興奮，”她說(shuō)。
Uetz說(shuō)他甚至不是他今天蜘蛛的粉絲。
“在大學(xué)之前，我對(duì)蜘蛛感到害怕。每個(gè)人似乎都有這樣的反應(yīng)。蜘蛛是現(xiàn)在這個(gè)星球上最令人恐懼的物種，”Uetz說(shuō)。“這完全沒(méi)有道理。”
Uetz說(shuō)，當(dāng)他仔細(xì)觀察時(shí)，他學(xué)會(huì)了在他的第一個(gè)生物課上欣賞蜘蛛。
“當(dāng)你在顯微鏡下觀察這些動(dòng)物時(shí)，你會(huì)以完全不同的方式看待它們，”他說(shuō)。“這些動(dòng)物是外星人但同樣有趣。”
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