对于一些雄性蜘蛛来说,爱情是全部。在一种被称为性食人的可怕行为中,许多蜘蛛种类的雌性在繁殖后吃掉它们的配偶,要么是为了维持生计,要么是为了保持繁殖的机会。

雌性蜘蛛通常比雄性蜘蛛大得多,因此有很强的身体优势。但是周一发表的一项新研究当代生物学这表明一些看似势均力敌的雄性并非完全无助。多亏了前腿关节储存的能量,一种名为Philoponella prominens可以从饥饿的同伴身上弹射出来在一瞬间。“当我第一次在野外观察到这种弹射行为时,基于我13年对蜘蛛性行为的研究,我知道我发现了一些特别的东西,”该研究的主要作者、中国湖北大学的行为生态学家张世昌说。

这些圆蛛一起生活在由许多相互连接的网组成的类似公寓的建筑群中,可以容纳200多只蜘蛛。有这么多长腿的单身汉四处游荡,雌性蜘蛛有能力吃掉一些——所以为了避免成为性交后的零食,雄性蜘蛛必须在繁殖后立即逃离。研究人员发现,在交配过程中,雄性蜘蛛会将前腿折叠在雌性蜘蛛身上。交配后,它们立即伸直腿,利用胫骨和跖骨关节处积聚的液压,像弹簧一样将自己弹起。

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雄性蜘蛛在交配时从雌性蜘蛛身上跳下来的慢动作。信贷:石长张 (CC冲锋队)

蜘蛛如此迅速地脱离配偶,普通摄像机无法捕捉到这种行为。因此,研究人员使用北京一家广告公司的特殊高速摄像机来拍摄蜘蛛交配的过程。科学家们以每秒1500帧的速度分解这些戏剧性的逃跑过程,计算出这些雄性海豚的移动速度。这些蜘蛛平均只有3毫米长,发射时的速度接近每秒88厘米。“想象一下,一个1.8米高的人在一秒钟内弹射530米,”张说。“这就是这些雄性蜘蛛的工作。”当杂技蛛形纲动物翱翔时,它们也像八条腿的陀螺一样旋转,平均每秒旋转近175次。

在最初记录的155对圆织蜘蛛中,有152对雄性成功弹射。所有的跳跃者都在性接触中幸存下来,但未能跳跃的三只立即被吃掉了。

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雄性蜘蛛在正常速度交配时从雌性蜘蛛身上跳下来。信贷:石长张 (CC冲锋队)

为了证实雄蜘蛛的跳跃能力是否真的关系到生死,研究人员用细刷子将几只雄蜘蛛粘在它们的配偶身上,限制它们弹射的能力。所有这些蜘蛛都被吃掉了。

令人惊讶的是,逃跑的雄性真的会回到它们同类相食的伴侣身边。交配时,它们会在伴侣身上系上一根丝质“安全绳”。弹射之后,它们会沿着这条线爬回来再次与她交配。它们可以重复这个循环多达六次。

不断地回到有杀人倾向的伴侣身边似乎是鲁莽的,但雄性蜘蛛会用自己的基因信息来确保让雌性蜘蛛受孕。只要能弹射到安全的地方,它们就会一次又一次地尝试交配。

虽然从人类的角度来看,性同类相食似乎很可怕在美国,阿德尔菲大学(Adelphi University)研究蜘蛛性同类相食的生物学家马蒂亚斯·福尔默(Matthias Foellmer)说,这种行为具有进化意义。在大多数蜘蛛种类中,雄性除了精子外对下一代没有任何贡献。“从女性的角度来看,她为什么不吃了他?Foellmer说,他没有参与这项新研究。“如果你这样想,它实际上并没有更突出,这是令人惊讶的。”

这项新研究的研究人员认为,从基因选择的角度来看,雄性圆织鸟的壮观逃脱可能会对雌性有利,因为它有助于确定不同雄性的适应性。虽然不能弹射的雄性蜘蛛基本上被吞噬出了基因库,但能弹射自己的雄性蜘蛛在再次交配时可能对雌性蜘蛛更有吸引力。

福尔默说,这项研究说明了同类相食如何引发两性之间的进化军备竞赛。由于研究人员记录的高逃逸率,弹射似乎使天平向雄性倾斜。他说:“雄性在目前的军备竞赛中绝对处于上风,因为它们避免了同类相食。”但蜘蛛性别之争远未结束。福尔默补充说:“这可能是一种突变,使雌性更快或更好地抓住雄性。”

本文标题为“蜘蛛发射”的一个版本已被改编,以列入2022年7月的杂志新利18luck体育《科学美国人》。