一说到蜘蛛,你肯定第一时间就会想到大名鼎鼎的蜘蛛侠,没错,他确实是出尽了风头,在世界各地都有大量粉丝。不过,我们今天要关注的是“蜘蛛侠之父”——把彼得·帕克变成蜘蛛侠的神奇蜘蛛!
最近,科学家发掘出了一枚形成于一亿年前的琥珀,琥珀里定格了一只正在捕捉寄生蜂的蜘蛛。这说明,在恐龙时代,蜘蛛已在地球上“耀武扬威”了。这种古老的生物繁衍至今,形成了极其庞大的家族,遍及世界各个角落……
为蜘蛛正名:我们是人类的好朋友
“南阳诸葛亮,稳坐中***帐,摆起八卦阵,单捉飞来将。”说的就是我们蜘蛛。
世界上已被发现的蜘蛛约有4万种。不过,据你们人类的专家们估计,实际数量远不止此数,可能达到15万种之多。对于这个数字,我只想捂嘴偷笑,无论如何我是不会把真实数字告诉你们的,这是我们的隐私,嘻嘻。可以透露给你们的是,我们蜘蛛家族是陆地动物中排在昆虫之后的第二大类群,遍布世界各地:从洼地到高山,从水泽到沙漠,均有我们撒野的踪迹,尤其农田、果园和森林,更是我们的高密度聚集区。
在中国,我们蜘蛛家族有2千多种成员分布在大江南北。小小一片农田或树林中就有数十乃至上百种蜘蛛,它们形态各异,其中有的种类色彩艳丽丰富,甚至不逊色于蝴蝶。
我们蜘蛛几乎都是肉食性动物……别别别,请不要因此就轻易地把我们看作可怕、凶残的动物。我知道你们人类本来就觉得我们面目恐怖,但是请你们把“人不可貌相”这句话也应用到我们身上。我们蜘蛛可是替你们人类做了好多贡献的啊!我们是吃肉,但吃的都是虫子,我们不分昼夜地在农田、树林中捕食各种昆虫,对控制害虫种群、防止害虫爆发起到了不可估量的作用,如果没有我们,你们人类的粮食不知道要减产多少,甚至可以说,我们间接替你们养活了很多人呢。我可以实事求是地自夸一下:在自然界,蜘蛛是人类最好的朋友之一。
自上世纪70年代以来的几十年里,你们人类终于发现农田中长期大规模使用杀虫剂会带来许多不良后果。一是有毒的物质在农作物中不断地积累,有损人体健康;二是害虫被杀死的同时,害虫的天敌也一起被大幅度毒杀,同时增强了幸存害虫的抗药性,导致单位面积农田用药量不断增加,于是就形成了恶性循环。随之而来的便是环境持续受到严重污染。面对这种现象,你们中稍为聪明一点的科学家纷纷提出,害虫防治工作应当从单纯的化学防治转向综合的生物防治。经深入调查,他们终于发现在不施农药的农田和树林中生活着大量的蜘蛛,是农林害虫的主要天敌,如能加以保护利用,可以成为生物防治的一支生力***,为害虫防治作出贡献。唉,早知如此,何必当初呢!害得我们很多兄弟姊妹白白牺牲在你们乱喷的农药里面。很久以前就有一位英国昆虫学家(叫什么名字来着)说了:“蜘蛛是最有利于人类的动物,但也是我们过去最为忽视的动物。”
而且,我觉得最不公平的是,如果动物学家研究虫鱼鸟兽,大家认为这很自然、很好玩,但有人如果去研究蜘蛛,就不容易被理解。你们人类真是目光短浅啊……
最后还要提醒你们的是,你们人类从我们蜘蛛身上还偷学过不少东西呢!我们蜘蛛是一门名叫仿生学的学科的重要研究对象,其中蛛丝和蛛毒的研究成果可以直接造福人类。而我们蜘蛛在捕食、求偶、、学习等行为中的许多有趣的现象可以为你们探索生命的奥秘提供重要的素材。
总之一句话:没有我们的话,你们人类的生活将会变得既艰难又无趣。怎么样,懂得蜘蛛有多重要了吧?现在来握个手做朋友还来得及!
走近蜘蛛——深入了解是做朋友的前提
蜘蛛家族在地球上已经生活了3亿多年,这说明它们适应环境的能力非常强。蜘蛛家族十分庞大,按古老程度,它们通常被分成三大家系:古蛛类、原蛛类和新蛛类。
人们对于古蛛类了解不多,只知道它们通常生活在亚洲的热带地区,腹部仍保留分节的背板,是一类穴居性蜘蛛。原蛛类的主要代表有捕鸟蛛、活门蛛、丝蛛和地蛛。新蛛类是一个十分庞大的阵营,园蛛、狼蛛、盗蛛、猫蛛、漏斗蛛、花皮蛛、皿蛛、蟏蛸(xiāo shāo)、幽灵蛛、隆头蛛、管网蛛等绝大多数蜘蛛都属于这个家系。蜘蛛还有很多近亲,比如蝎子、蜱(pí)、螨等,它们都属于蛛形纲。
注意:蜘蛛不是昆虫!尽管蜘蛛看起来是“小虫”,但和蜜蜂、蚂蚁等这些真正的昆虫相比,蜘蛛在外形和构造上有很大的差别。蜘蛛的头部和胸部是连在一起的,成头胸部,整个躯干分头胸部和腹部两部分,而昆虫的身体可眀显地分为头、胸、腹三部分;蜘蛛有8只脚,而昆虫只有6只;昆虫一般长有翅膀和触角,而蜘蛛却没有;昆虫将食物吃进肚子里后再消化,而蜘蛛却先将猎物消化成“奶昔”后再吸食到肚子里。
多数蜘蛛有8只眼睛,但不怎么管用,它们看到的只是一个模糊的世界!游猎型蜘蛛的视力相对较好,其中跳蛛的视力恐怕是最好的,在它们的8只眼睛中,前排中间车灯一样的2只大眼睛能够看清8厘米开外的苍蝇,但其他6只却只能感受到苍蝇的运动。像狼蛛、蟹蛛这些游猎型蜘蛛的眼睛仅仅能感觉运动着的物体,它们的视觉距离大约是20厘米。像园蛛、漏斗蛛这些结网型蜘蛛,它们的视力相对较弱,仅仅对又大又亮的物体有辨别能力,不过也只能辨别这些物体的方位。
有趣的是,对不同的颜色,蜘蛛会有不同的反应,比如弓足花蛛在红光下会显得烦躁不安,但在蓝光或绿光下却能安静地进食。弓足花蛛还可以变色:在黄色和白色之间切换,在黄色的花朵上猎食时身体就呈黄色,在白色的花朵上猎食时身体就呈白色。
眼睛的排列方式,可以成为蜘蛛的身份标志。分类科学家有时就借助眼睛排列上的差别,将形形的蜘蛛进行区别、归类。(见“以眼睛排列方式区分蜘蛛种类”)
蜘蛛没有“像模像样”的耳朵、鼻子和舌头,却能“听”能“闻”能“品味”,哪怕是外界微小的变化,它们也能感知得到!这多亏了分布在蜘蛛身上数以百计的刚毛和裂缝。这些刚毛和裂缝与神经末梢相连,它们就是分散的“耳朵”、“鼻子”和“舌头”!蜘蛛就靠这些刚毛和裂缝与外界交流,并判断周围发生的一切。
人们对于蜘蛛的恐惧,多半来自那毛茸茸的身体,殊不知这些细毛对蜘蛛是多么的重要!它第一对脚的脚底以及嘴巴附近有些刚毛能够感觉味道;触肢和第一对脚上还有一些环状的凹槽结构,不仅能辨别同类,还能充当“湿度计”。蟹蛛的每一根刚毛上都有500个~1000个微小构造,每条腿有30根刚毛,每只蜘蛛又有8条腿,由此可以想象,蜘蛛的感觉系统是多么的复杂!
布满身体的裂缝是蜘蛛的另一种“耳朵”,这种“耳朵”具有灵敏的声音感受能力,甚至能“听”到20赫兹的振动。这就是蜘蛛不会把风吹草动当作飞虫触网而盲目出击的原因。靠近关节附近的裂缝更加神奇,它们甚至具有“导航”作用,能将“出远门”的蜘蛛准确地带回家。
蜘蛛的全身是“骨包肉”,它们身上的几丁质外骨骼不能随身体的发育而长大,蜘蛛要成长,就必须“脱胎换骨”。蜕皮前,园蛛会用蛛丝将自己悬挂起来,就像死了一样,慢慢地,一层新的皮肤在旧皮下形成,这时在新旧皮之间会渗出一层液体。在蜕皮时,蜘蛛的身体部分先破壳而出,然后像脱毛衣外套那样把腿从旧皮中陆续拉出,利用体内血液的压力将新皮撑起,从而使自己达到正常的体形。
刚蜕完皮的蜘蛛,新的外骨骼尚未硬化,新皮渗透性很强,很容易导致蜘蛛身体脱水;它的眼睛,尤其是新的刚毛,不能很好地发挥作用。这时的蜘蛛十分脆弱,防御能力也很低。不过蜕皮还是有不少好处的:通过蜕皮,蜘蛛就能获得全新的毛和刺,为摆脱敌人而断掉的腿,这时也能再长出来。(见11页“一只跳蛛的蜕皮过程”)
幼蛛和成年蜘蛛在外形上十分相似,简直就是成年蜘蛛的缩微版。蜘蛛要经过多次蜕皮才能成熟,不同种类蜘蛛的蜕皮次数、蜕皮的间隔时间是不同的。这可能与其所处的环境有关。一般来说,小型种类的蜘蛛一生蜕皮4次~5次,中型蜘蛛7次~8次,大型蜘蛛11次~13次。雄蛛的蜕皮次数要比雌蛛少一些。在所有蜘蛛中,捕鸟蛛最特殊,它们成年后还要蜕皮。
蜘蛛捕捉猎物最有效的方法就是注射毒液。蜘蛛只需半秒钟就能打开自己的毒牙,同时注入精确剂量的毒液使猎物动弹不得。这整套一流的装备是由毒腺和连有毒牙的螯(áo)基共同组成的。蜘蛛咬猎物的时候,毒牙和猎物之间的压力使毒液得以释放。毒牙与螯基之间通过一个活动的关节相连。毒牙像一把瑞士***刀,平时会收在螯基的一个凹槽内。在凹槽的两侧长着其他小牙齿,这有助于蜘蛛衔住并咬碎猎物。
蜘蛛只能算是“短跑能手”,快速奔跑只能持续10秒~30秒,之后它们的奔跑速度就会减半。那是因为蜘蛛不具备一个强有力的“引擎”——心脏来运输氧气,这使它们腿部的肌肉不得不进行无氧呼吸,这将产生***酸。我们人也有类似的经验:高强度的运动之后,肌肉就会酸痛,这是肌肉产生大量***酸的缘故。此外,为了保持腿部强有力的液压动力,蜘蛛身体前部要维持非常高的血压,这使蜘蛛很容易疲劳。蜘蛛世界的冲刺冠***是雄性的欧洲室蛛,它们看似弱不禁风,却可以在10秒钟内跑完330倍于自身体长的距离,这相当于一个人在10秒钟内穿越6个足球场!
最近,德国科学家在研究一种小型跳蛛的腿时发现,这种跳蛛脚底的刚毛带有一种尖锐的三角结构。利用材料学技术,科学家又测量出了这种结构与接触面之间的力。计算结果显示,当蜘蛛处于倒悬状态,并且所有的脚上共约6万根刚毛均与接触面密切接触时,它们能够黏住相当于它们体重173倍的重量,这种强度的黏力相当于倒悬的人下面挂了一部大卡车。实际上,无论蜘蛛是处于倒悬状态还是正立在地面上,并非所有的脚毛都与接触面接触,通常情况下它们脚部的黏力大约是上述数值的十分之一。
科学家认为,蜘蛛可能主要是通过范德华力(分子之间的相互作用力)来“抓”住物体表面的,摩擦力和其他力可能也参与作用。由于范德华力仅仅存在于分子之间,可以不受其他环境条件的影响,因此其作用相当稳定。这一发现在新材料的开发方面给科学家带来了新的灵感,比如可将这种原理应用于黏附性太空服的制造。平时蜘蛛就是用它们的黏脚来捕捉猎物的,尤其是那些体表光滑的生物,比如蟑螂。实际上,对于蜘蛛来说,依靠这种黏力倒悬着生活并不舒服,但如果能借助黏力抓住自己急需的猎物,即使撑上大半天,也还是值得的。
人类在探索太空的时候,曾带了两只蜘蛛,它们分别叫作阿尔贝拉和宴妮塔。尽管在飞船上为这两只蜘蛛准备了丰盛的食物,可它们还是饿死了。原来蜘蛛只吃活食,而且它们的吃法也很特别!蜘蛛捕获猎物后,将消化液注入猎物的体内,使这些猎物在蜘蛛体外被消化成汁液,然后再吸食。
我们之所以厌恶蜘蛛,甚至对它们感到恐惧,是因为我们对它们了解得太少了。蜘蛛有毒,也可能会对人类造成伤害,不过,蜘蛛并非有意这么做,对于正常人来说,即使是最毒的黑寡妇,其毒性相比其他“很毒”生物也只能算“小巫见大巫”了。并且,现代医学证明,蜘蛛的毒素对脑溢血、癫痫、脑退化症、脑动脉硬化等疾病有较好疗效。
(轰轰牛:所有蜘蛛中只有约200种会叮咬人类。)
只要你愿意走近蜘蛛,你就会发现,它们其实是一类很可爱的小生命。它们绚丽多彩,机智灵活,而且个个身怀绝技。近年来,科学家们发现了一种酷似人脸的人面蜘蛛,看看右边这张可爱的“人脸”,有没有增加你对蜘蛛的喜爱呢?
蜘蛛的生命线——蛛丝
不用我多说,你也知道,我们蜘蛛是自然界产丝和用丝的“专家”:我们个个都会产丝,而且一生都离不开丝;除了在捕捉猎物、营造巢穴时用到丝之外,我们在行动、生殖、安全、信息传递以及幼蛛扩散中也都离不开丝。(喂喂,我们还曾经通过在蜘蛛网上织出文字来救人,哦不,是救猪!嘻嘻,看到最后你就知道我说的是什么了。)
蛛丝的种类及其用途
在漫长的进化过程中,三叶虫消失了,庞大的恐龙也灭绝了,蜘蛛却幸存了下来。它们的成功很大程度上得益于各种特化的丝!虽然蚕也能吐丝,但只出现在生命的某一阶段,目的只是将自己包裹在茧中,为化蛹作准备。蜘蛛却不同,尽管并非所有的蜘蛛都结用于捕虫的网,但只要是蜘蛛,它的一生就离不开丝。捕虫网、隐蔽网、蜕皮室、越冬室、卵袋、巢内的衬垫,以及捆绑猎物、传递信号都要用到丝,幼蛛“飞航旅行”,还要用到游丝。可以说,蜘蛛丝是蜘蛛的“生命线”!在蜘蛛的一生中,每天都在吐各种各样的丝,用以满足生活中各种不同的需要。
和蚕不同的另一点是,蜘蛛的丝不是从嘴里吐出来的,而是用后腿将位于腹端吐丝器中的黏液抽拉出来形成的。吐丝器是蜘蛛特有的装备,全身共有前、中、后三套。每个吐丝器相当于一座工厂,里面有多个类似于车间的丝腺(分泌蛛丝的腺体),丝腺有导管通向体外,输送丝腺分泌的液态蛋白质。不同的丝腺生产不同的丝,以满足不同的用途。
拖丝是蜘蛛的“保险带”,所有蜘蛛都能生产这种坚固、弹性很强的丝。无论蜘蛛走到哪里,都会拖着这条坚韧的“保险带”,将它牢牢地悬挂在空中。蜘蛛将各纺管产生的单丝织成“丝带”。这根皮带一样的“丝带”能迅速将猎物绑定。不靠网捕猎的蜘蛛则多用这种丝带制作它们露营用的“睡袋”。丝带是一种多功能丝,绝大多数蜘蛛都具备生产这种丝的能力。捕猎丝是由螺旋丝和黏合丝共同组成的。螺旋丝延展性优越,可以伸展至原来的两倍以上;黏合丝包裹着螺旋丝,是捕猎丝黏性的来源。所以,当猎物撞上来时,无论它怎么挣扎,都既不能扯断捕猎丝,又会被捕猎丝死死粘住。游丝既是蜘蛛旅行的“飞行器”,也可用来做结网前的丝桥,黏附在树枝等固定物上。卵袋丝则是雌性蜘蛛的特有“产品”,这是一种特殊的粗丝,是所有蛛丝中硬度最高的,仅用于编织卵袋。辅助丝是帮助结网用的“脚手架”,用完之后会撤掉;框架丝则是蜘蛛网的“大梁”。
此外,还有一种非常专业的丝,叫作匿带,也叫捕带。这是一种由Z字形单元组合形成的多用途丝,为金蛛和艾蛛所特有。幼年金蛛的匿带多数是转圈的,类似同心圆,而成年金蛛网上的匿带大多数是在前后4对步足延伸的方向上,呈一个大大的“X”形。因此,金蛛又被称作“会做代数的蜘蛛”。匿带的作用很多,既能吸引猎物,又能掩护蜘蛛,甚至能警告那些意欲破坏蜘蛛网的鸟类。据说,闻名世界的童话——《夏洛的网》的创作灵感正来源于此!其中,帮助小猪威尔伯转危为安的那些“夏洛的网”,很可能就是金蛛的网!(前文中说到蜘蛛用网织出文字救猪的故事就出自《夏洛的网》,后面会有详细介绍哦。)
蜘蛛织成的各种丝织品
卵袋:出于保护的需要,雌蛛会用丝把许多受精卵包在一起形成卵袋。卵袋的形状因蜘蛛种类的不同而不同。幼蛛孵化后,就顺着自己放出的牵引丝离开卵袋。
陷阱门:活门蜘蛛在它竖直洞穴的内壁衬有蜘蛛丝,并在洞口处留下一小段丝织品作为活门的门枢。活门也由蛛丝构成,里面混织有一些枝条和碎屑。这类蜘蛛平时就守在活门后伏击过往昆虫。
网袋:地蛛的洞穴内衬有一层丝管,丝管像手指套一样伸到洞外,地蛛就躲在“手指套”里伏击猎物。
飞行器:小蜘蛛完成第一次蜕皮之后,同胞之间的关系将变得紧张起来,如果继续生活在同一卵袋内的话,必定导致骨肉相残,所以它们必须尽早离家出走。新蛛类的小蜘蛛会利用“飞航”的方式远走他乡:小蜘蛛爬上高处,迎风而立,将腹部高高翘起,趁着微风将丝拉长,直到能够把自己飘起。小蜘蛛就这样去闯荡天下,那些帮助它飞行的丝相当于它的热气球。蜘蛛的这种“殖民扩张”能力是非常惊人的:据达尔文记载,他在离岸146公里的船上看到了蜘蛛从空中落下。可能这就是蜘蛛无处不在——甚至孤岛上都有它们的踪迹——的原因吧。
坚韧有余的“生物钢”
因蜘蛛丝具有高强度、高韧性等显著特点,所以一直备受人们关注。蜘蛛丝常被用作光学仪器的十字线,比如***械的瞄准器。在这方面,没有其他材料能出其右,因为蜘蛛丝非常细,而且不随气候条件的变化而变化。人们非常希望能将蜘蛛丝开发成新的纺织原料,但在产量和饲养等问题上遇到了许多实际困难。据估计,织造一件普通的衣服,大概需要5000只~10000只大型蜘蛛的产丝量。
神奇的蜘蛛丝给艺术家也提供了不尽的灵感,最终导致了《蜘蛛侠》系列电影的轰动。在最新的《蜘蛛侠4》中,我们又见到了蜘蛛侠那千变万化的蛛丝武器。不过,照一根直径约2微米~6微米的蜘蛛丝就可以悬吊一只蜘蛛来看,维系蜘蛛侠的蜘蛛丝根本用不着那么粗。事实上,只要有一根铅笔般粗细的蜘蛛丝,就能拖住一架波音747大型客机,让它不能起飞。
蜘蛛丝究竟有多坚韧呢?我们可以拿同样粗细的钢丝和蜘蛛丝一起接受拉力试验,扯断蜘蛛丝的能耗比扯断钢丝的能耗足足高出100倍!蜘蛛丝的重量特别轻,绕地球一圈长的蜘蛛丝也不到500克重。在各类蜘蛛丝中,用来构建蜘蛛网骨架的拖牵丝的韧性最强,远超过目前的防弹衣材料凯夫拉纤维,而且,它比后者更富于弹性和伸缩性。此外,蜘蛛丝吸收冲击力的能力也十分惊人——这使得高速飞行的苍蝇和蝴蝶撞上蜘蛛网不会被弹开。
蜘蛛丝是一类特殊的蛋白纤维。织平面圆形网的蜘蛛通常能够分泌7种蛋白质,有一半以上以纤维的形式存在,而其中拖牵丝的强度最大,所以又被称作“生物钢”。由于“生物钢”拥有优异的性能,许多国家都高度重视这一战略技术, 2002年加拿大培育出羊奶里含拖牵丝蛋白的转基因绵羊,人工制造出世界上第一根蜘蛛拖牵丝。我国也在“生物钢”研究领域取得不俗的成绩:目前我国科学家已将“生物钢”蛋白基因转移到实验鼠身上,并成功地从子代实验鼠的***汁中获得了“生物钢”蛋白。
据报道,美国***受电影《蜘蛛侠》的启发,正组织科学家开发类似蜘蛛侠所使用的武器,如可用于在海上抓捕的神奇蜘蛛网、防护功能极强的蜘蛛丝战衣以及降落伞等等。此外,由“生物钢”制成的外科缝线、人工关节和韧带也具备强度大、韧性好、可降解等优越性能,这是现在的材料不可比拟的。蜘蛛丝蛋白还可以用于医药、食品和化妆品等领域。蜘蛛丝研究正昭示着一个材料新时代的到来!
“网络”工程师
蜘蛛究竟是怎么吐出丝来的呢?要是在显微镜下仔细观察,便会发现在蜘蛛腹部尾端原来有6个~8个吐丝器,每个吐丝器的都有好多细细的小孔眼,合计起来有1000多个孔。当蜘蛛开始结网时,这些小孔内均会分泌、喷涌出一种叫丝纤朊的蛋白质液体。一遇上空气,它立即变硬成了细丝。这细丝极细且带有黏性,上千根的细丝才拼粘出了一根白色的蛛丝。尽管如此,这根蛛丝仍然非常细小,只有人头发的十分之一粗。专门研究蜘蛛的生物学家说,有的大蜘蛛一次就可吐出100公里长的细丝呢。
织网是一个复杂但高效的工程。完成一个圆网需要多达1200个接点。在一张新网上,只有那些绷紧的经线和框线能传递振动,松弛的丝线则是无功能的“死区”。每纺一根丝,蜘蛛都要计算好这根丝的张力和长度,确保蛛网没有“死区”,而且要在20分钟内一气呵成,时间过长就会有干扰。在材质的选择上,蜘蛛也是“独具匠心”——它用高强度的框架丝支撑蛛网,用弹性好的黏性螺旋丝捕捉小飞虫。拉紧的放射丝能准确地将振动信号传递到蜘蛛的脚上。蛛网的中央是接受振动信号的最佳位置,大多数蜘蛛或者趴在蛛网中央,或者躲在蛛网所附植物叶片之下,用一根信号丝将自己与蛛网中央连接起来。
单从它们所结的网来衡量,蜘蛛简直就是个天才的数学家。它们所拉出的那一条条辐线,可以把一个圆精确地分成好几等分。尤其是那些善结圆形网的蜘蛛,居然懂得遵循建筑学上的原理,以最少量的蛛丝,结出最大面积的蛛网。
更为令人不可思议的是,蜘蛛结网时只依靠触觉,即使把它所有的眼睛都蒙上,它仍能结出一个正常的网!结网行为一般发生在夜间,确实也不用视觉。结网也不依靠重力,园蛛在太空实验室内失重的情况下仍能正常结网。实验证明,蜘蛛结网的能力并不是天生的,也有一个不断学习的过程,孵化两周后,蜘蛛的中枢神经系统才发育成熟,这时才有可能织出第一张完美的网。
另外,蜘蛛非常讲究节约。大多数圆网蜘蛛都能修补破损的网,即使织新网,也会最大限度地回收旧丝:吞食旧丝,消化,重新抽丝。经实验检测,旧网中80%~90%的物质会重新出现在新网上。
蜘蛛“兵法”
蜘蛛整日在“吃”与“被吃”中周旋。无论是逃跑躲避,还是主动出击,蜘蛛都有着非常成功的策略。
独辟蹊径:水蛛是水下生存空间的开拓者。它们在水下觅食、,甚至在水下孕育自己的后代。可是它们在水下的生活却不如鱼那么轻松,因为它们不能利用溶解在水中的空气进行呼吸。不过水蛛自有“高招”,它们有“氧气瓶”——腹部的刚毛间隙能存储空气。当氧气不够用时,水蛛就会浮到水面再灌上一些。它们仗着不赖的水性捕些小鱼小虾之类的水生小动物度日。平时,这种蜘蛛就居住在自己精心编织的“水下帐篷”里——用水草和丝编织钟形网,用从水面带回的空气把钟形网撑成一个水下帐篷。还有一种水狼蛛,它们堪称“憋气高手”,可在水底持续停留45分钟之久。
一种叫作猪笼草花蛛的,最具冒险精神,它们在“死亡陷阱”里安居乐业。猪笼草是食虫草,它的叶子特化成为捕虫的笼,顶端有盖,笼底盛有“化骨水”,笼子的上部色彩鲜艳且富含蜜汁,许多昆虫抵挡不住诱惑,落入陷阱而成为猪笼草的“笼中之物”。猪笼草花蛛似乎认定“最危险的地方即最安全的地方”,有恃无恐地住在这种杀虫植物的笼子里坐享其成。一旦有昆虫被关入笼中,猪笼草花蛛就捷足先登,捉住并吃掉被关的昆虫,猪笼草只能“眼巴巴”地看着到嘴的“鸭子”又落入别人的肚子。
扬长避短:歌利亚捕鸟蛛是自然界最大的蜘蛛。传说中,歌利亚是个力大无穷的巨人,以此命名这种捕鸟蛛,足见其体形非比寻常。雌性歌利亚捕鸟蛛体长可达10厘米,如果将腿伸直,长度可达35厘米,有菜盘那么大。它的体重可达135克,是名副其实的“巨人蜘蛛”。它们生活在拉丁美洲的热带雨林中,仗着庞大的体形,捕食小鸟、蛙类,甚至连蜥蜴也不放在眼里。
最小的蜘蛛恐怕要算微蛛了。有时身材矮小也可以成为一种优势,因为矮小的身材让它们得以安身在非常狭小的空间而不被其他大型动物察觉,即使被发现,也不容易被抓住,它们很会利用微小的身材从天敌的爪子或牙齿缝中逃脱!这些最小的蜘蛛一般生活在落叶层中,它们的数量非常多,通常将网张在落叶层之间,捕食那里的跳虫、螨类及其他微型生物。有些微蛛,即使算上腿长,身长也不超过1毫米。
多生策略:像猫狗这些体形较大的动物,通常生得少,却养得精,这样幼崽就能得到充分的照料,它们存活的机会就很大。由于自然界天敌很多,为确保有足够的后代能保存下来,蜘蛛采用了截然不同的方式——它们一次就生出成百上千个后代。
蜘蛛的成长道路充满了艰难险阻,它们甚至还没来得及出世,就遭到了寄生蜂的暗算。寄生蜂将自己的卵产在蜘蛛的卵袋里,这些可怜的蜘蛛卵就成了抢先孵化的幼蜂的“活面包”。即便幸运地长大了,生活也是多灾多难——惹上杀身之祸不说,蛛网也经常被洗劫一空!我们知道,蜂鸟的成鸟是喝花蜜的,可雏鸟却不吃素!对小蜂鸟来说,蜘蛛才是美味佳肴。成年蜂鸟筑巢时,还夺取蛛网用来捆扎树叶、苔藓、地衣和花瓣。除了黄蜂、蜂鸟之外,食虫虻、螳螂、猎蝽等昆虫都是蜘蛛的死敌,不过,蜘蛛也不是那么好欺负的,一有机会,它们也会捕食这些昆虫的幼崽。
最不可思议的是蜘蛛被真菌感染后所产生的奇特行为。被真菌感染后,蜘蛛自知命不久矣,就会尽量爬到空旷的地方等死。这是真菌亿万年来形成的“计谋”,因为蜘蛛的这种死法有利于真菌孢子向更远的地方传播。一个可能的解释是,真菌感染了蜘蛛的神经系统,从而导致了蜘蛛行为上的这种异常表现。
面对种种生存压力,蜘蛛只好通过这种低效率的“多多益善”来确保家族的世代繁衍。
走为上策:“惹不起,躲得起”,碰到危险和挑衅,蜘蛛的第一反应是逃跑。情急之下,它们就会“装死”:缩成一团,坠入草丛之中,让你再也找不到它。万一被捉住,它们就使出“丢卒保车”这最后一招——自动切断自己的一条或几条腿,趁敌人注意那些断腿的时候,逃之夭夭。在下一次蜕皮时,蜘蛛会再长出缺损的腿。
捕鸟蛛身肥体硕,常令肉食动物垂涎三尺。为了能逃脱追杀,美洲的捕鸟蛛会使用它的独门暗器——“飞镖”。当不怀好意者靠近自己时,它就用后腿扯下长在腹部的短毛抛向敌人的鼻子、嘴唇、眼睑等要害部位,就像侠客打出一把把带毒飞镖,相当有威力,捕鸟蛛因而得以化险为夷!
以逸待劳、纵横四海:在灌木丛里的蜘蛛,会用蛛网排兵布阵,坚守着它的方寸天地,而有些蜘蛛却不愿意画地为牢,它们宁肯过四海为家的游猎生活,随遇而安、随食移居。据此,可将蜘蛛分为游猎型和定居型两大类。其中的定居型又可细分为结网型、穴居型和巢居型三种。地蛛和盘腹蛛是穴居型蜘蛛中最著名的代表。盘腹蛛终日守候在洞穴活门后,一旦有小虫经过门口,潜伏着的蜘蛛就会以迅雷不及掩耳之势冲出活门,将这只不幸的小虫拖入洞穴。当有强敌侵扰时,蜘蛛就会采用严防死守的策略——用它们坚固如盾牌的塞子状腹部死死堵住洞口,防止敌害入侵。地蛛则有自己的策略:它用一个伸出地表的丝套作掩护,在丝套中耐心地等待机会,当感到有猎物靠近时,地蛛就用毒牙穿透丝套刺中猎物,然后撕裂丝套将猎物拖入洞穴,之后又将丝套修补好以备后用。
由于结网要消耗能量,而且“网大招风”——容易将自己暴露给天敌,所以有些蜘蛛就放弃了结网的习性,改而游猎。鬼面蜘蛛则采取了一种折中的办法,它尽管也结网,但不是将自己困在网中央坐等飞虫自投罗网,而是结一面方形网,然后用靠前的两双“手”撑着网,主动灵活地去捕捉飞虫,像渔民撒网捕鱼一样。
知己知彼,百战百胜:蜘蛛居然也好学!跳蛛科中的孔蛛喜欢捕食结网的花皮蛛。有科学家曾把澳大利亚的一种孔蛛“移民”到另一个国家,由于孔蛛对当地的花皮蛛并不熟悉,它一开始只能一次次在网上反复模拟猎物的触网动作,直到网的主人花皮蛛上当而成为孔蛛的食物。这时孔蛛就会记住这种触网频率,直接用于以后对花皮蛛的诱捕。此外,花皮蛛的毒牙会喷射毒液和黏液的混合液,这使孔蛛的捕食冒有一定的风险。如果在网上同时存在两只花皮蛛,一只用毒牙衔着卵袋(这是它特殊的护卵习性),另一只没有衔卵袋,孔蛛就会挑选前者作为它攻击的对象,因为这样比较安全。
许多实验表明,捕食是一种复杂、精密的行为,跟避敌、培育后代、确定配偶的品质这一系列较复杂的行为一样,都必须依赖脑来整合、计划、实施。蜘蛛的中枢神经系统能整合各种感觉信息,使之能够及时、准确地对周围环境做出反应。蜘蛛还能将外部输入的感觉信息储存在记忆内,并随时调用。比如,离开隐蔽处的漏斗蛛会抄近路返回原地;又如当蜘蛛正在网上取食一只昆虫时又有另一只昆虫触网,这时蜘蛛会停止正在进行的摄食活动,转而奔向新的猎物,等它将新猎物捆绑停当后,才返回原处安心地继续进食。这过程中,如果有人移走第一只昆虫,蜘蛛就会做出典型的搜寻动作。这些事实再次证明,蜘蛛是一类非常精明的小家伙,或许就是这种善于学习的能力,使它们能在险象环生的自然界存活至今!
危险的罗曼蒂克
与自然界大多数的生物不同,蜘蛛的求偶过程充满了冒险。
发挥身材优势:绝大多数雄性蜘蛛要比雌性蜘蛛小许多。有些雄性园蛛看上去是那么小,与雌性园蛛相比,它们就像是雌蛛的猎物。不过,雄蛛的“五短身材”也为自己赢得了优势:一方面,它们的动作更为敏捷,容易躲过天敌;另一方面,它们身轻如燕,可以像幼蛛那样飞航外迁。此外,体形小即意味着食量也小,少吃食物可以让它们在觅食上少花些时间,而将主要精力放在寻找配偶上,而且小体形也不容易引起敌人的注意。雌性比雄性粗壮,这主要是因为雌蛛要为卵的成熟提供足够的营养。在动物界,像蜘蛛那样雌雄差异非常明显的现象,就叫作“两性异形”。
轰轰牛:狮子是非常典型的两性异形的动物。大家还能举出哪些两性异形的动物呢?
“弹琴”说爱:求偶是的准备阶段,其作用是雄蛛向雌蛛表明自己的身份,以免被对方误当作猎物吃掉。通常雄性蜘蛛会在雌蜘蛛网上搭一根求偶线,并以特定的节奏弹拨这根线,以此向雌蛛传递求爱信号。对于雌性圆网蛛,雄蛛一般会先停在雌蛛的网边,通过击动网丝来测试雌蛛的反应,同时通过测知网线的化学成分,判断网上雌蛛的成熟度。振动是蜘蛛间相互交流的一种重要方式。对十字园蛛而言,雄性必须以一种正确的触网方式把自己的友好意***告诉体形比它大得多的雌蛛,否则它很可能成为雌蛛的美餐,而不是“新郎”。
“眉目”传情:狼蛛有着良好的视力,所以它们会使用一种特殊的“手语”来传情达意。当雄性狼蛛碰上雌性狼蛛时,雄蛛会先蹲下身子,然后挥舞它的触肢,同时会反复抬放它的前肢,发出“吱吱”的声响。经过这番表演之后,雄蛛会暂停约15秒钟,然后继续它的求爱表演。在停顿期间,如果足够幸运,雌蛛就会通过晃动前肢予以回应。这无异于给雄蛛注入了兴奋剂,坚定了信心的雄蛛会因此表演得更加起劲。回应的最高阶段就是雌蛛开始触摸雄蛛,这表示雄蛛被相中了。
生命诚可贵 爱情价更高:蜘蛛求偶绝对是一项充满冒险的“事业”:蜘蛛四处求偶的过程往往增加了被捕杀的风险,此外,蜘蛛还要经历情场上的种种生死考验。在与情敌争斗的同时,雄蛛还要处处提防雌蛛的捕杀。后蛛的雄蛛在争夺雌性时总要斗个你死我活,最后,情场失败的那只雄蛛不仅赔了“夫人”,还搭上了“性命”——它被情敌当作结婚礼物献给了雌蛛!
护花使者:一种生活在北美的雄性皿蛛,会主动去寻找快要发育成熟的雌蛛,并在一边静静地守候着,积极扮演“护花使者”的角色,直到雌蛛完成最后一次蜕皮。当然,那些还远没有发育成熟的或已经过的雌蛛也会被守候,但这时雄蛛的耐心不会超过一天。担任“护花使者”角色的雄蛛,会积极地抵制情敌们不怀好意的骚扰和挑衅。雄蛛之间的这种战争激烈而残酷,常常以某一方的“壮烈牺牲”而告终。
不过,雌蜘蛛“弑夫”并没有传说中那么可怕。事实上,大多数种类的雄蛛在后都可以全身而退。
母爱赞歌
对待猎物,雌蛛是冷血杀手;对待幼蛛,雌蛛却充满了爱心,一如天下所有的母亲。
性格迥异的母亲
之后,雌蛛就开始为做妈妈而忙碌起来。它首先用丝织好一张厚厚的产褥,然后把卵块产在产褥上。为了集中护养并防止变干,卵被黏在了一起;接着在卵块上面再织一层丝,然后把上层丝与产褥的边缝合在一起,做成一个卵袋。卵袋能抵御不良的气候条件,同时还能将寄生蜂、寄生蝇及真菌这些心怀叵测的家伙挡在外面。整个卵袋就是一个安全舒适的育婴房。
按护卵习性,雌性蜘蛛大致可分为三类:一种个性豁达,属“西式母亲”;一种则比较保守,属“中式母亲”;第三种则介于二者之间。豁达型的雌蛛,通常不随身携带卵袋,只要将蛛卵放在它们认为最为安全的地方就行了,它们认为将卵袋带在身边反而更危险。介于中间类型的雌蛛,就像那种既想放手让孩子自由发展,却又有些不放心的母亲,其中,织网型雌蛛通常把卵袋吊在蛛网或附近的植物上,它们自己则在网的附近或网上守卫;不结网的雌蛛,像猫蛛和蟹蛛,则将树叶顶端卷起,做一个丝质的巢,自己则和卵袋一起藏在巢中。那些“中式母亲”,则不愿意孩子远离自己的视线,它们认为孩子只有留在自己身边才是最安全的,所以它们每时每刻都带着卵袋。
有些盗蛛在捕捉猎物时,并不织网,但有了卵袋后,它们就开始结网。起先,雌性盗蛛将卵袋系在胸板之下,当幼蛛快出世时,雌蛛就将卵袋转移到灌木顶部。它们会在枝叶间织一张守护网,然后将卵袋系于网的中央,自己则在一边小心守护。有些种类的雌蛛,在织完卵袋后就过世了,甚至连幼蛛的面也没见上,而有些种类的雌蛛则一直照顾着它们的孩子,直到孩子们能够***生活。
含辛茹苦
小蜘蛛出世后并不急着离开卵袋,因为这时它们还相当脆弱,不足以抵御外界的“风吹雨打”,必须再在“育婴房”里成长一段时间。大约在第一次蜕皮后,它们才出来“自立门户”。有些蜘蛛爬出卵袋时需要母亲的帮助,出来后还能被照顾上一段时间。当孩子们快出世时,雌性绿蛛就在低矮的灌木丛中编织一张网,这是它的“幼儿园”。小家伙们大约要在“幼儿园”里待上一个礼拜的时间,直到自己学会了织网才各奔东西。隙蛛幼儿既幸运又调皮。在出世后的一个月里,它们“衣食无忧”,因为由雌蛛负责它们的全部口粮。当雌性隙蛛捕到食物后,小家伙们就用它们的触肢或脚去向妈妈讨食吃。当雌蛛分食时,有的小蜘蛛会到妈妈的“手”上去抢,然后跑到一个隐蔽的地方偷偷地享用。如果猎物还在挣扎,雌蛛出于安全考虑,是绝对不会让孩子们靠近自己的!
大多数雌蛛的眼睛都不太好,它们会不会把自己的孩子和猎物混淆起来呢?别担心!雌蛛完全能将两者区分开来,这是因为猎物在网上产生的振动的振幅和频率跟幼蛛产生的大不相同。尽管如此,为了保险起见,雌蛛还会经常用触肢来检查它的孩子,确认无误后,才继续让它们在网上玩耍。雌性球蛛的妈妈与它的孩子非常默契,幼蛛们熟知妈妈的每个动作,如果感觉到妈妈在拍网,那就表示开饭了;如果感觉到妈妈在拉网,那就要提高警惕了,要赶快藏起来才行,那是妈妈在向自己发警报,表示有敌人来啦!
爬行的药剂师
根据分子结构的特点,蜘蛛毒素可分为肽类和非肽类两种,它们具有很高的医药研究价值。人类的许多疾病多是由神经功能紊乱或损伤引起的,而蜘蛛毒液有着类似的作用机制,因此,通过研究蛛毒的药理,就有可能找到医治诸如癫痫、阿尔茨海默病和多发性硬化症等神经性疾病的钥匙。其中有些经过提取加工的毒素还可直接当作***药物。因此,蜘蛛又被科学家亲切地称为“爬行的药剂师”。
目前,对蜘蛛毒素的研究已广泛展开,主要反映在四个领域。首先是镇痛药研制。通过提取多肽类神经毒素,利用其镇痛作用,开发出缓解癌症和手术后疼痛的高效低毒镇痛药。其次是新型杀虫剂的开发。目前已从蜘蛛毒素中分离出多种杀虫肽,这些杀虫肽能使昆虫迅速***致死。这种新型环保型杀虫剂对农林业的生物防治有着重要价值,应用前景广阔。第三是抗癌药物的开发。已证明蜘蛛毒素含有对肺癌传代细胞和鼻咽癌传代细胞起抑制作用的多肽,这给新型抗癌药物的开发带来了福音。第四,蜘蛛毒素是神经生物学和细胞学研究的理想工具试剂,市场潜力很大。
随着现代生物化学、分析化学和现代制药学的发展,我国对蜘蛛毒液的开发步伐已明显加快,蜘蛛必将为人类做出更大的贡献。令人欣喜的是,我国科学家在蜘蛛毒素研究领域已居世界领先水平。
看网识蜘蛛
圆网:圆网被长长的牵拉丝系挂,远离附着物,这使网所在的空间更开阔:在几乎竖直的框架丝和经线上织有致密的黏性螺旋丝,中枢开口很大,便于主人从一面转移至另一面;中间的螺旋丝部分致密而富于黏性。网主身份:园蛛。
流星锤:只是一根丝线,末端挂有一滴极黏的胶,像一个流星锤,会粘住被打中的猎物。网主身份:流星锤蜘蛛
拱顶网:坚韧的拱顶全由非黏性丝构成,相当致密,除了可以防御天敌和寄生虫,还可以诱捕猎物。网主身份:高脚蛛
镂空圆网:在张紧的、略带倾斜的框架丝上结有许多经线和带黏性的螺旋丝,中枢部分镂空。整张网总共约需30米丝。网绷得像鼓面一样紧,所以能快速传播猎物引起的振动。这类蜘蛛出击也非常迅速。网主身份:肩斑银鳞蛛
漏斗网:用致密的片网织成中空的通道,通道呈漏斗状,前面开口大,后面开口小。前门用于“迎接”猎物,后门用于逃跑。网主身份:漏斗蛛
灯罩网:网呈圆锥形,黏附在岩石的表面,该网由非黏性和黏性丝混合构成。主人平时就待在这个灯罩形的网中“恭候”飞虫光临。网主身份:古筛器蛛
陷阱网:在一个稀疏网盖下,用浓密的蛛丝织就一个又深又窄的陷阱网兜。主人就挂在丝网下面“守株待兔”。网主身份:岳麓(lù)栅蛛
片网:网扁平,搭在石头或树叶之间,网与地面留有间隙,供主人藏身。网主身份:斑皿蛛
圆顶网:在水平片网上面织有一个拱起的丝网,这种网通常结在灌木丛中。主人在上层网上捕猎,在下层网上躲避敌害。网主身份:花腹盖蛛
帐篷网:主体由致密的丝线织成,四周有稀疏的丝线用于固定,帐篷有好多个出口。帐篷网通常张在岩石下的空隙里,网离地面比较近。网主身份:拟壁钱蜘蛛
不规则的网:没有一定的形状,向各个方向任意伸展。网主身份:姬蜘科的蜘蛛,比如黑寡妇。
夏洛的网
世界上最有名的“网”当属《夏洛的网》——20世纪最著名的童话作品之一。《夏洛的网》是一本关于生命和爱的童话故事书。这本书初版于1952年,至今已有20多种不同语言的译文,发行近千万册。
作家怀特用柔韧无比的蜘蛛丝“编织”了一张理想的、温暖的、美丽的、充满爱的“弥天大网”,“网罗”了无数的读者。
这是一只蜘蛛和一头小猪的故事,写给孩子,也写给大人看。蜘蛛夏洛用它的聪明才智和精湛的织网技术,在网上织出夸奖小猪威尔伯的文字,引起了人们的关注,使威尔伯赢得了保护和尊重,一次次化险为夷,最终改变了小猪长大就会被宰的命运。这也是善良的弱者之间相互扶持的故事,除了爱、友谊之外,还有一份对生命本身的赞美与眷恋。
相信当你读过这本纯净、清新、幽默的童话之后,会对蜘蛛产生全新的认识。