当一只虫子真不容易,尤其是对于名声不佳的蜘蛛来说。虽然黑寡妇蜘蛛(Latrodectus hesperus)及其毒液叮咬是人类普遍的恐惧,但居住在美国南部地区的蜘蛛本身却有很多值得害怕的。 褐寡妇蜘蛛(Latrodectus geometricus)似乎与同一属的“表亲”合不来,在过去的几十年里,科学家们观察到褐寡妇蜘蛛越来越多地取代黑寡妇蜘蛛。
但就像任何家庭剧一样,这比争夺食物或栖息地要复杂得多。3月13日发表在《美国昆虫学会杂志》上的一项新研究表明,褐寡妇蜘蛛会寻找并杀死附近的黑寡妇蜘蛛,原因科学家们仍在试图真正理解。
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“我们已经确定褐寡妇蜘蛛对南方黑寡妇蜘蛛的行为极具攻击性,但对同一家族内的其他蜘蛛却更加宽容,”路易斯·科蒂奇奥(Louis Coticchio)说,他曾是一名专门研究毒液动物的动物园管理员,也是南佛罗里达大学的研究生,他领导了这项研究,在一份声明中说。
科学家们认为,褐寡妇蜘蛛原产于非洲,之后被引入到除南极洲以外的所有大陆。北美洲的原生黑寡妇蜘蛛有两个密切相关的物种,西部黑寡妇蜘蛛(Latrodectus hesperus)和南部黑寡妇蜘蛛(Latrodectus mactans)。
科蒂奇奥在佛罗里达州采集野生蜘蛛时,注意到褐寡妇蜘蛛取代了黑寡妇蜘蛛的区域,但它们并没有占领其他近缘蜘蛛物种聚集的地区。他和他的导师设计了一项研究来探究是什么驱动了这种取代。研究中使用的数学模型表明,两种蜘蛛被捕食而死亡的可能性都远大于因食物短缺而死亡的可能性。
在比较生长速率和繁殖力时,他们发现亚成体褐寡妇雌性比黑寡妇雌性大9.5%,而成年褐寡妇雌性比黑寡妇雌性早16%达到繁殖成熟,繁殖力是黑寡妇雌性的近两倍。褐寡妇雄性比黑寡妇雄性小,但达到可育状态的时间更短。
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研究小组设计了实验,将褐寡妇蜘蛛与近缘的圆网蜘蛛物种配对,置于封闭的环境中。他们发现,与任何其他近缘物种相比,褐寡妇蜘蛛杀死它们的“室友”的可能性是南部黑寡妇蜘蛛的6.6倍。
在与红房子蜘蛛(red house spider)共同生活时,亚成体褐寡妇雌性在50%的配对中与其和平共处。在40%的观察配对中,红房子蜘蛛杀死了褐寡妇蜘蛛并将其吞食。
褐寡妇蜘蛛在80%的配对中与三角网蛛(triangulate cobweb spiders)(Steatoda triangulosa)和平共处,在观察到的配对中仅有10%被杀死。
然而,当亚成体褐寡妇和黑寡妇雌性被放在一起时,在80%的配对中,褐寡妇杀死了黑寡妇并将其吞食。在40%的试验中,成年黑寡妇被杀死,但在30%的试验中,它们会进行防御性反击杀死褐寡妇,其余30%则和平共处。
“我们没想到会发现褐寡妇蜘蛛和黑寡妇蜘蛛在‘性格’上有如此巨大而一致的差异,”合著者、生物学家黛比·卡西尔(Deby Cassill)在一份声明中说。“褐寡妇蜘蛛大胆而具有攻击性,它们会立即调查邻居,如果没有受到抵抗就会发动攻击。对于两只大胆的蜘蛛来说,最初的攻击通常以双方各自分开到角落结束,最终也能接受附近有邻居。黑寡妇蜘蛛极其害羞,只有在面对攻击性蜘蛛时才会为了自卫而反击。”
该团队仍在揭示是什么驱动了它们对近缘物种的攻击性,并指出入侵物种通常可以通过繁殖能力、生长、传播或抵御捕食者等方式来超越本地物种。
“我非常想回答的一个问题是,褐寡妇蜘蛛如何与其他种类的蜘蛛互动,特别是与非洲的黑寡妇蜘蛛,因为褐寡妇蜘蛛被认为起源于非洲,”科蒂奇奥说。“我想知道它们在北美驱逐黑寡妇蜘蛛的行为是否是一种适应,还是它们在与黑寡妇蜘蛛共同进化了更长时间的地区本身就表现出这种行为。”