科学家发现了一种“弩炮蜘蛛”,它能构筑一种专门用于捕捉凶猛绿树蚁的弹力驱动丝制陷阱。蚂蚁在不知不觉中自行触发了这一机关,被弹射进蜘蛛的网中,这是大自然中最非凡的捕猎策略之一。
这种小型夜行性蛛形纲动物被昵称为“弩炮蛛”,得名于古罗马利用储存的张力发射弩箭和石块的攻城武器。据科学家介绍,这种蜘蛛似乎进化出了一种独特的蛛网系统,专门用于捕捉生性凶猛的绿树蚁——Oecophylla smaragdina。
对该蜘蛛捕猎行为的发现及详细分析发表在《当代生物学》杂志上。虽然该物种尚未被正式命名,但它属于Propostira属。这种蜘蛛最初是由格雷格·安德森教授发现的,他是一位生物医学研究员,同时也是蜘蛛分类学家和摄影师。
由阿杰·纳伦德拉教授和研究生普拉纳夫·乔希带领的麦考瑞大学研究团队,在昆士兰州远北地区库克敦附近的雨林中度过了10个昼夜寻找这种蜘蛛。利用高速摄像机和红外摄像机,他们近距离记录了这些动物并拍摄下了它们非凡的行为。
蜘蛛专精于猎杀危险的蚂蚁
“蜘蛛以蚂蚁为食是非常罕见的,因为蚂蚁出了名地危险,而发现一种只吃特定一种蚂蚁的蜘蛛就更不可思议了,”纳伦德拉教授说。
“蚂蚁拥有一系列化学防御手段——包括某些物种的蛰刺能力——而且它们会利用报警信号迅速召集数百甚至数千只其他蚂蚁作为后援,以制服潜在的捕食者。”
在白天,弩炮蛛隐藏在位于绿树蚁活跃觅食区域上方的树叶下。天黑后,它会向下移动超过50厘米,在树叶、树枝或森林地面上建立一个锚点。
随后,这只蜘蛛会花费长达四个小时构建一个精致的垂直陷阱。该结构由15到60根绷紧的蛛丝组成,这些蛛丝在靠近地面处被捆扎成圆锥形排列。
弩炮蛛的丝质弹射器如何工作
为了完成陷阱,蜘蛛用一种较细的蛛丝包裹住圆锥体,然后迅速向上撤退。片刻后,一只绿树蚁靠近了。蚂蚁反应激烈,咬住了圆锥体,并不小心使其从锚点脱落。
这一动作触发了陷阱。
一旦释放,这个弹簧式的圈套会将蚂蚁向上弹射超过30厘米,送入蜘蛛的主网中。蚂蚁承受了超过1300米每二次方秒的加速度,随后被缠在网中。只有当猎物被完全制服后,蜘蛛才会靠近并用丝将其包裹起来。
“我们推测,在建造的最后阶段,蜘蛛添加了一种信息素,专门引诱工蚁并诱发攻击行为,从而触发圈套,”纳伦德拉教授说。
“这似乎是唯一一个蜘蛛网被设计用来捕捉单一猎物物种的案例,而且其机制是由猎物而非捕食者触发的。”
由蛛丝驱动的生物弹射器
联合资深作者乔纳斯·沃尔夫博士是蜘蛛丝生物力学特性的专家,他前往澳大利亚观察了该物种的自然栖息地。后来,他将蛛丝样本带回德国格赖夫斯瓦尔德大学,利用包括扫描电子显微镜在内的先进技术进行了检测。
“弩炮蛛的圈套经过生物工程进化,能够在蛛丝中储存弹性能量并迅速释放,这赋予了它惊人的瞬时功率密度——大于任何其他基于蛛丝的特化生物弹射器,”纳伦德拉教授说。
“它捕食的蚂蚁脚上有粘性肉垫,因此收紧的张力线束必须克服数倍于蚂蚁体重的力才能将其举起。”
研究人员认为,这种机制是作为一种高度特化的解决方案进化而来的,用于安全地猎杀危险的猎物。
“这种圈套机制似乎进化出了一种高度特化的方式,使蜘蛛能够逐一‘解决’潜在的危险猎物,并将它们转移到远离蚁道和蚁巢的安全距离。”