本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
不管你對蜘蛛有什麼看法,一旦你瞭解一些它們的行為,就很難否認它們至少是非常有趣的動物。我之前寫過關於雄性蜘蛛如何選擇最不容易吃掉它們的雌性進行交配,蜘蛛如何嗅出人類的氣味,以及它們如何控制注射多少毒液(儘管它們更傾向於不注射任何毒液)。
雖然很多人在家裡發現蜘蛛時會感到害怕,但我們很少停下來思考我們的存在可能會如何影響它們。然而,當與蜘蛛共享環境時,我們對它們生活的影響往往比它們對我們的影響更大。我曾經住在蘇格蘭的一間公寓裡,那裡有一隻大蜘蛛住在浴室的馬桶後面。幾個月後,它成了家庭的一份子,當蒼蠅數量較少時,我偶爾會扔給它一些食物。住在馬桶和牆壁之間意味著每次沖水時,蜘蛛都會從它蛛網的一部分(靠近沖水把手)快速移動到水箱後更黑暗的地方,但我只能假設它已經習慣了這種干擾,因為它從未搬家。我應該補充一下,可憐的蜘蛛在一位新室友搬進來並殺死(謀殺?)它後,悲慘地結束了生命。
這個小插曲的重點是,動物可以適應環境干擾。更重要的是,它們可以非常擅長區分與它們相關的刺激和不相關的刺激。樹蛙可以區分捕食者引起的振動和降雨引起的振動,即使這些線索非常相似。同樣,生活在樹葉上的毛毛蟲可以區分其他毛毛蟲、捕食者、風和雨引起的振動。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
蜘蛛會在人造結構上結網,例如管道、柵欄、路標和金屬線杆,所有這些結構都是由它們進化史上不存在的材料製成的。這意味著它們會以不同於蜘蛛可能結網的更自然場所(例如植物)的方式吸收環境中的振動。如果這些人造物體靠近人類(它們很可能如此),它們也可能受到人類噪音的影響。例如,在道路附近結網的蜘蛛會受到汽車行駛引起的振動的影響。這對蜘蛛來說尤其重要,因為它們在指導其行為時會大量使用振動。事實上,你甚至可以想象蛛網是蜘蛛本身的延伸,蛛網最外層的振動會傳遞到位於中心的蜘蛛那裡,告訴它是被獵物、配偶、風還是雨“觸碰”到。
如果蜘蛛和它的蛛網受到人為(人類引起)噪音的振動,這會如何影響蜘蛛準確檢測獵物和其他線索的能力?這可能相當於我們在背景音樂震耳欲聾的情況下試圖聽出不同人的聲音之間的區別。
科學家最近進行了一項研究,使用歐洲花園蜘蛛,他們首先測量了振動如何不同地影響蜘蛛在上面結網的不同基質。他們對“自然”基質(各種型別的樹葉)和“人造”基質(塑膠、玻璃、混凝土、金屬、人造木材)都進行了這項研究。他們發現人造基質吸收的噪音比自然基質多得多。然後,科學家們以不同的強度振動蜘蛛的蛛網,看看這將如何影響蜘蛛檢測獵物的能力。每隻蜘蛛都經歷了三種不同的噪音水平:“低噪音”(0分貝);“中噪音”(21.6分貝,相當於風吹)和“高噪音”(35.5分貝,相當於在建築工地旁邊)。他們發現,蜘蛛對中等噪音水平下的獵物反應最敏感,而不是人們可能預期的“安靜”水平。
造成這種情況的可能原因是,中等噪音水平最類似於蜘蛛在自然基質(如樹葉)上僅由風吹而遇到的情況。擁有這種基礎水平的刺激可能會增加蜘蛛對被蛛網抓住的獵物的振動的敏感性,而過多的刺激(在“高”水平下)會掩蓋獵物的振動。這表明,如果沒有大量人為噪音,當蜘蛛在自然物質上結網時,它們的捕食表現最佳。
當考慮我們的噪音可能如何影響動物時,我們通常會考慮對動物的聽覺影響,例如鳥類聽到彼此歌唱的能力,以及噪音對魚類尋找獵物的影響。然而,也許是因為振動世界並不是一個通常對我們影響太大的世界,所以在考慮我們對其他動物的影響時,它在某種程度上被遺忘了。這項研究表明,我們引起的振動會使動物更難捕獲獵物。
圖片來源
蜘蛛女孩:Jim H
網中的蜘蛛:Irene Grassi
第二隻蜘蛛:Ruben Undheim
參考文獻
Caldwell, M. S., McDaniel, J. G., & Warkentin, K. M. (2010). Is it safe? Red-eyed treefrog embryos assessing predation risk use two features of rain vibrations to avoid false alarms. Animal Behaviour, 79(2), 255-260.
Guedes, R. N. C., Matheson, S. M., Frei, B., Smith, M. L., & Yack, J. E. (2012). Vibration detection and discrimination in the masked birch caterpillar (Drepana arcuata). Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, 198(5), 325-335.
Wu, C. H., & Elias, D. O. (2014). Vibratory noise in anthropogenic habitats and its effect on prey detection in a web-building spider. Animal Behaviour, 90, 47-56.