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小蜘蛛不光要吃奶,长大了还“啃老”

科普小知识2022-02-11 14:08:09
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小蜘蛛不光要吃奶,长大了还“啃老”

哺乳是哺乳动物的“特权”吗?中国科学家的一项新发现可能会给生物学教科书打上一个问号。

11月30日,由中科院西双版纳热带植物园研究员全瑞昌和博士后陈占奇组成的研究团队在《科学》杂志上发表了题为“跳蛛的长期泌乳行为”的研究论文。这也是世界上首次发现哺乳动物可以通过哺乳来养育后代的现象,为哺乳动物行为进化的研究方向开辟了一个新的领域。

偶然的相遇

作者与这只蜘蛛的联系纯属偶然。

2012年,当陈占奇在野外采集标本时,他发现了一种叫做大蚂蚁蜘蛛的跳蛛。几只蜘蛛经常住在一个巢里。

“那时,我想,蜘蛛妈妈有可能和一个成年的蜘蛛孩子住在一起吗?”陈占奇说道。

在动物界,超长时间的父母养育并不常见。专家曾经认为,这种行为只存在于寿命较长的高级社会脊椎动物群体中,如人类和大象。在无脊椎动物中,即使母亲会照顾孩子,她也会在孩子营养独立后立即停止。

这引起了陈占奇的极大好奇。他决定把这只巨大的蚂蚁蜘蛛带回实验室仔细观察。

经过一段时间的观察,陈占奇发现这只小蜘蛛在出生大约20天后才会第一次从它的巢中出来。

不可思议的是,小蜘蛛已经20天没有出门了,但它们的身体正在成长。他们是靠什么长大的?

“我们讨论了许多方案,包括假设母亲给他们带来食物,母亲反刍并喂养他们,吃母亲的粪便,甚至吃营养鸡蛋,但所有这些都在实验观察中被反驳。”陈占奇说道。

陈占奇不禁感到心灰意冷。

“我不敢相信我的眼睛。”

由于长期找不到答案,陈占奇只能选择最笨的方法——24小时蹲式。

“当时,我几乎没有离开实验室。我让同事给我送饭。”他说即使他不得不离开,他也会安装一台照相机来拍照。

终于有一天,陈占奇幸运地发现了一个奇怪的现象:蜘蛛宝宝聚集在妈妈的肚子周围,看起来有点像在妈妈身边喂奶的小狗。

“我不敢相信自己的眼睛。蚂蚁蜘蛛妈妈正在哺乳吗?”他说。

他抱起一只蜘蛛的母亲,挤压她的腹部,实际上挤出了一点液体,很像哺乳动物的乳汁。

然而,哺乳一直被认为是哺乳动物的一种独特行为。尽管一些动物群体,如火烈鸟、鸽子和蟑螂,也提供类似“牛奶”的分泌物来喂养它们的后代,但就行为模式、持续时间和功能而言,它们远非真正的哺乳动物。

为了进一步验证他的猜测,陈占奇进行了一个有点“残忍”的实验:他封闭了被怀疑是蚂蚁蜘蛛的母亲产下“牛奶”的地方,发现所有的婴儿都在10天内死亡。

同时,“蜘蛛奶”的蛋白质含量约为牛奶的4倍,而脂肪和糖的含量低于牛奶。

为什么他们想成为“回旋镖儿童”

在这个实验中,研究人员逐渐恢复了由巨型蚂蚁蜘蛛抚养孩子的完整过程。

新孵化的小蜘蛛将通过吸吮其母亲从生殖沟分泌的液滴而生长发育,并将在头20天内完全依靠这种“蜘蛛奶”生存。

从20天到40天,小蜘蛛开始自己捕猎,并在回家后继续从它的母亲那里吸“奶”,作为断奶前的过渡期。一只20天大的蜘蛛的长度可以达到它母亲的一半。

从大约40天开始,幼蛛完全断奶,而幼蛛的长度已经达到成年蛛的80%。

在这个阶段,许多小动物将离开它们的母巢,独立生活。但是研究人员发现这些小蜘蛛并没有这样做。断奶后,小蜘蛛不会离开它的母亲,而是会继续回到它的巢中,甚至它的成年后代也会继续和它的母亲生活在同一个巢中。

为什么蜘蛛长大后还在“啃老骨头”?研究人员分析说,这可能是因为这只巨型蚂蚁蜘蛛的繁殖机会较低,所以妈妈愿意花更多的精力来照顾宝宝。同时,这种长期的饲养方法也有利于降低幼年巨蛛被天敌捕食的几率,使其防御和捕食技能得到充分发展。

然而,母亲的“优待”仅限于雌性蜘蛛。一旦雄蜘蛛成年,它会毫不犹豫地被它的母亲和妹妹赶出家门。他们最初认为这种做法是为了避免巨型蚂蚁蜘蛛的近亲繁殖,这需要进一步的研究。

对比实验表明,当蜘蛛妈妈出现时,巢中的性别比例为5.5: 1,而当蜘蛛妈妈被移走后,性别比例为1: 1。"显然,母蚁蜘蛛操纵了性别比例."陈占奇说道。

“关于巨型蚂蚁蜘蛛长期哺乳行为的研究结果令人兴奋。在整个动物王国里,除了哺乳动物,父母很少给他们的后代提供他们自己的物质(如牛奶)。然而,这项研究为父母在巨大的蚂蚁蜘蛛中培育后代找到了证据,并为我们提供了一个非常全面的讨论。”国际知名动物生态学家尼克·罗伊尔评论道。

罗伊尔认为,这项研究令人兴奋的地方在于,它提供了迄今为止在无脊椎动物中发现的最全面的证据,证明了父母进行了超长时间的养育。“巨型蚂蚁蜘蛛独立于哺乳动物系统进化,这一发现将有助于科学家更好地理解父母长期母乳喂养后代的进化。”