為什麼黑寡婦蜘蛛雄性如此具有破壞性?

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我們經常聽到關於雄性動物與多隻雌性動物交配的情況。然而,許多動物的情況恰恰相反,一隻雌性動物追求並與多隻雄性動物交配。這種交配系統(多雄制)會導致雄性和雌性之間出現一些非常有趣的動態,因為雄性不斷嘗試相互競爭,以確保是他們的基因進入下一代。這種競爭可能會以你可能期望的方式發生,比如守護雌性以防止她與其他雄性交配,但它也可能以更不尋常和怪異的形式表現出來。簡而言之,如果你能想到雄性可能試圖阻止另一雄性的精子到達雌性卵子的方法,那麼自然選擇可能已經做到了。

例如,一些物種的雄性在交配期間或之後釋放化學物質,使雌性對其他雄性不再那麼有吸引力。如果這還不夠奇怪,少數動物會使用“交配栓”,雄性在交配時將栓塞沉積在雌性體內。然後,這會阻止潛在的競爭對手雄性的精子進入她體內。

我最近讀到關於黑寡婦蜘蛛中另一種不尋常的此類行為。這些蜘蛛(以及許多其他蜘蛛)表現出一種奇特的行為,即在求偶雌性時,雄性會拆除雌性蜘蛛網的部分,將其捆起來,甚至用自己的絲包裹起來。他可能會打包多達她所構建的複雜蜘蛛網的一半左右。但是,雄性黑寡婦蜘蛛為什麼要這樣做呢?


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凱瑟琳·斯科特和她在加拿大西蒙弗雷澤大學的同事最近發表了一篇論文,調查了這個問題。在許多結網蜘蛛中,雌性蜘蛛網含有對雄性有吸引力的資訊素。因此,似乎合理的解釋是,黑寡婦蜘蛛雄性正在認真地將雌性蜘蛛網整理成捆,以去除吸引其他雄性的誘人氣味。即使人類的同等行為可能具有佔有慾和控制慾,但在蜘蛛身上卻不知何故顯得可愛。

為了研究雄性是否確實在移除他們正在求偶的雌性蜘蛛網以阻止未來的追求者,研究人員試圖 выяснить 這種行為是否真的使雌性蜘蛛網對其他雄性不再那麼有吸引力。

首先,他們從不列顛哥倫比亞省的一個海灘收集了 50 只雌性黑寡婦蜘蛛,並將它們帶到實驗室。由於這些蜘蛛已經交配,它們隨後有了後代,研究人員將這些後代撫養到成熟。這意味著他們可以嚴格控制新一代蜘蛛的經歷,並知道它們在實驗者給予它們之前沒有任何經驗。

然後,允許新一代雌性蜘蛛結網。研究人員取走它們的蜘蛛網,並將每個蜘蛛網放在一個小的網籠中,放回它們母親所在的海灘上。每個網籠周圍都有一個小陷阱,這意味著任何試圖訪問雌性蜘蛛網的雄性都會在到達之前被抓住。

為了檢視雄性拆除蜘蛛網是否會使蜘蛛網的吸引力降低,實驗者準備了四種不同型別的蜘蛛網,並將它們放回海灘上。第一種型別只是雌性蜘蛛網,未改動。第二種是雌性蜘蛛網,但其中一半被雄性蜘蛛移除。第三種是雌性蜘蛛網,但其中一半被人為移除。最後,研究人員放置了一些網籠,其中根本沒有蜘蛛網。最後一組充當“對照組”,以檢視有多少雄性落入這些籠子附近的陷阱,而與蜘蛛網的存在無關。

在接下來的 24 小時內,研究人員收集了陷阱中捕獲的雄性。毫不奇怪,未改動的蜘蛛網籠子附近捕獲了大量雄性,而空籠子幾乎沒有捕獲到雄性。然而,與完整的蜘蛛網或實驗性地被人為減少的蜘蛛網相比,被雄性蜘蛛減少的蜘蛛網周圍捕獲的雄性要少得多。

這一令人興奮的發現暗示,使減少後的雌性蜘蛛網對雄性不再那麼有吸引力的不僅僅是蜘蛛網的表面積變小。相反,似乎是破壞性的求偶雄性實際上對蜘蛛網做了一些事情,使其不再那麼有吸引力。為了探索這種可能性,研究人員隨後進行了第二個實驗。這個實驗與第一個實驗類似,不同之處在於,這次放置在籠子裡的蜘蛛網要麼是完整的蜘蛛網,要麼是添加了雄性絲的完整蜘蛛網。研究人員這樣做是為了檢視是否是雄性絲的新增使蜘蛛網對其他雄性沒有吸引力。然而,這一次,在拼命試圖到達雌性蜘蛛網的陷阱中捕獲的雄性數量上沒有差異。

那麼,這些發現意味著什麼呢?似乎雄性確實會減少雌性蜘蛛網,使其對其他雄性不再那麼有吸引力,但它們究竟是如何做到這一點的仍然不清楚。實驗表明,僅僅減少表面積或新增雄性自己的絲都不足以阻止其他雄性。

相反,雄性可能選擇性地切除雌性蜘蛛網中特別富含資訊素的區域,並小心地將它們的絲新增到特定區域。然而,這將需要更多的實驗來最終證明這一點。

一個懸而未決的問題是,為什麼雌性會容忍雄性的這種行為。你可能會認為,它們既不希望自己的蜘蛛網被來訪的雄性破壞,也可能希望將來有更多來訪的雄性追求者。我們知道雌性蜘蛛絕對可以掌控自己,因此,蜘蛛網被減少可能對雌性也有好處。也許減少雄性的騷擾使雌性更容易繼續進行產卵和撫養後代的工作。

要閱讀更多關於這項實驗以及其他關於蜘蛛的精彩博文,請參閱凱瑟琳·斯科特的部落格

參考文獻

Scott, C., Kirk, D., McCann, S., & Gries, G. (2015). Web reduction by courting male black widows renders pheromone-emitting females' webs less attractive to rival males. Animal Behaviour, 107, 71-78.

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