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[caption id="attachment_179" align="alignleft" width="275" caption="雄性Schizocosa sp. CC許可照片由Marshall Hedin在Flickr上提供(點選檢視完整照片)。"]
當我們的新聞編輯在推特上詢問“這個六條腿的蜘蛛玩意”是什麼動物時?她的問題在不到一分鐘內就被昆蟲學家解答了。它確實是一隻不幸的蜘蛛,失去了兩條腿。雖然羅賓可能對這個可憐的小傢伙感到擔憂或同情,但她不必害怕,因為蜘蛛經常會自行截斷一條腿。當然,再生過程可能會讓蜘蛛在野外更加脆弱。值得慶幸的是,她的小朋友在《大眾科學》辦公室的範圍內可能會安全得多。
蜘蛛可能會截斷它們的腿作為一種防禦策略,但尚不清楚存在哪些權衡。例如,如果一隻蜘蛛截斷了它的腿並經歷了再生,未來的繁殖會受到影響嗎?它是否更容易受到捕食?它的移動性或競爭力是否會下降?
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在Wrinn和Uetz於2007年進行的一項研究中,腿部再生會使蜘蛛處於生理和發育劣勢的假設得到了檢驗。作者檢查了野外狼蛛(Schizocosa ocreata,類似於上圖)的自截頻率以及與大小、質量和生理狀況的關係。此外,他們進行了實驗室實驗,以檢驗腿部再生會特別損害覓食、減少生長或影響發育時間的假設。
他們收集的野外資料表明,腿部缺失會損害覓食能力,這體現在質量、大小和生理狀況的下降上,正如人們所預期的那樣。實驗室實驗也表明了額外的權衡。雖然不顯著,但再生腿部的蜘蛛平均需要多花3.7天才能蛻皮,而蛻皮是它們為了生長而必須定期進行的。一個有趣的觀察是
“儘管蜘蛛似乎表現出再生的代價,但完整蜘蛛和再生蜘蛛之間在蛻皮間隔、大小和質量方面的差異僅在自截後的第一次蛻皮中是真實的。在自截後的第二次蛻皮期間,再生蜘蛛能夠透過縮短蛻皮間隔或增加生長來補償之前的代價。”
看來這些蜘蛛很快就能恢復,將與腿部缺失和再生相關的代價降到僅一次蛻皮。另一個權衡是發育時間和質量之間的權衡。再生導致更長的蛻皮時間或更低的質量,但不會兩者兼有。再生是一種引人入勝的現象。選擇改進的再生能力是有代價的,但顯然對於個體而言,代價並沒有超過繼續生存和繁殖的好處。我們的新聞編輯不必為這隻可憐的蜘蛛的殘疾感到擔憂。它應該很快就能回到蜘蛛工作崗位上!
Wrinn, K., & Uetz, G. (2007). Impacts of leg loss and regeneration on body condition, growth, and development time in the wolf spider Schizocosa ocreata. Canadian Journal of Zoology, 85 (7), 823-831 DOI: 10.1139/Z07-063