不尋常的蜘蛛物種放棄活體獵物,轉而食用植物

一種主要以素食為主的跳蛛透過利用古老的螞蟻-金合歡樹互利共生關係而領先


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當我們考慮到蜘蛛時,素食主義並不是我們首先想到的,蜘蛛通常依靠織網和其他精細調整的技術來捕捉和食用其他生物。但是,現在觀察到一種蜘蛛主要以植物為食,這打破了所有蜘蛛都是嚴格肉食動物的普遍假設。

在已知的 40,000 多種蜘蛛中,只有少數幾種會啃食植物——通常作為花蜜的膳食補充劑,或者僅僅是意外攝入花粉。今天線上發表在當代生物學上的一篇新論文詳細介紹了Bagheera kiplingi(一種具有素食傾向的跳蛛)的自然史,以及它與植物和保護它的螞蟻之間的有趣關係。

某些金合歡樹(Vachellia collinsii)和螞蟻(Pseudomyrmex peperi)已經發展出互惠互利的共生關係。植物為螞蟻提供空心區域築巢,並提供稱為貝爾特體(Beltian bodies)的營養團塊供其食用。作為回報,螞蟻幫助抵禦潛在的食草動物。然而,狡猾的B. kiplingi破壞了這個系統——它也以植物為食,同時設法智勝攻擊它的螞蟻。

這種蜘蛛生活在拉丁美洲的這些金合歡樹上,最初由博物學家夫婦喬治和伊麗莎白·佩克漢姆於 1896 年描述,並以魯德亞德·吉卜林和作者 1894 年的《叢林之書》中的黑豹角色巴希拉(Bagheera)命名。然而,這個兇猛的同名者可能被證明是對這種主要食草的蛛形綱動物的誤稱,在兩個研究人員觀察到其不尋常的攝食習慣之前,它在一個多世紀的大部分時間裡都在默默無聞地忙碌著。

布蘭代斯大學生物學講師埃裡克·奧爾森於 2001 年在哥斯大黎加的野外獨立注意到蜘蛛的奇怪行為,而當時是維拉諾瓦大學生物學碩士研究生的克里斯托弗·米漢於 2007 年在墨西哥的一次野外考察中也注意到了這一點。米漢為了完成一項野外研究任務早起,決定觀察他在一棵佈滿螞蟻的金合歡樹上看到的一隻跳蛛——這種蜘蛛自童年起就令他著迷。

“我當時在等待,期望它吃掉一隻螞蟻,”現在是圖森市亞利桑那大學生態與進化生物學系博士候選人米漢說。但他說,它並沒有抓住螞蟻,而是襲擊了植物,並去尋找貝爾特體——“它抓住了蔬菜並跑開,坐在葉子上吃了[它]。我知道這很獨特,但我從未聽說過素食蜘蛛,”他說,稱整個經歷“超現實”。他期望他所看到的只是一個特例,但令他驚訝的是,他看到更多的蜘蛛也在做同樣的事情。一旦米漢和奧爾森聽說了彼此的發現,他們就開始合作進行這項新研究。

米漢說,抓取和食用貝爾特體——蜘蛛也吃花蜜和螞蟻幼蟲——與攝入更傳統的獵物並沒有太大的不同,但消化過程卻讓研究人員感到困惑。對貝爾特體的化學分析表明,它們含有 80% 的纖維,“而且無論如何,從營養豐富的角度來看,它們與動物組織不一樣,”米漢說。是什麼可能使以前的食肉動物適應主要以植物為食的飲食?

米漢指出,這種奇特的食物選擇可能始於這些蛛形綱動物以螞蟻幼蟲為食,而螞蟻幼蟲本身主要以貝爾特體為食。研究人員現在正在這些螞蟻幼蟲中尋找細菌,這些細菌可能有助於蜘蛛消化植物材料。他們還希望確定這種細菌是否現在傳遞給蜘蛛後代,或者是否必須透過食用螞蟻幼蟲單獨獲得。

儘管它們的食物不尋常,但這些蜘蛛仍然表現出一些更傳統的狩獵行為。“它們就像微型貓,”米漢說。“它們真的會跟蹤和獵捕植物”,這也許可以證明B. kiplingi的貓科動物同名者的合理性。它們還利用其快速的移動來躲避潛在的螞蟻攻擊者。

然而,以植物為基礎的飲食似乎改變了這種蜘蛛與其鄰居的互動。個體可以像其他群居蜘蛛物種一樣彼此靠近地生活,但在其他物種中,蜘蛛被認為是在合作狩獵(研究人員假設,這種行為可能導致更復雜的社會組織)。但在B. kiplingi 的案例中,食物只是從植物中收穫的,因此不需要合作,這就提出了它們為何如此近距離地生活在一起的問題。米漢提出,這種社會行為可能是“為了減少當地資源競爭和減少攻擊性”,這在某些植物上覆蓋著數千只這種蜘蛛的情況下非常重要。

至於蜘蛛以之為食的植物,大多數似乎並沒有受到蛛形綱動物攻擊的嚴重壓力。然而,米漢指出,墨西哥的一些金合歡樹,蜘蛛負載較重,可能正在遭受螞蟻保護減少的困擾。由於所有這些蜘蛛都在為自己收穫貝爾特體,螞蟻幼蟲的貝爾特體就減少了,因此螞蟻也減少了。這種例子引發了關於蜘蛛-植物-螞蟻系統穩定性的問題。“蜘蛛不是像螞蟻那樣‘間接’食用資源,”米漢說,而是“直接獲取來源”。這種進食模式允許更多的蜘蛛在一棵植物上生存,否則它們只能透過直接食用螞蟻幼蟲來生存。

無論這些蜘蛛是如何變成主要以植物為食的,對它們的持續研究都可能闡明一個罕見的物種——米漢稱之為“比飛豬更非凡”的物種——以及產生它們的系統。“協同進化會產生連鎖反應,”米漢說。“它可以作為第三方攔截它們的進化墊腳石。”對於這種奇怪適應的蜘蛛來說,這似乎是一件幸事。

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