科學(xué)世界
絲,是下層叢林的秘密武器,動物們用絲的方式千奇百怪。而在所有使用絲線的動物中,沒有一種能比得上蜘蛛的花樣多、技能全。蜘蛛用絲已經(jīng)達(dá)到了登峰造極的地步。絕命追魂索、霹靂流行錘、三維立體網(wǎng)……任何獵物只要碰上這些,就別想有逃脫的機會。
真菌蚋
這是在一個洞穴里:洞里似乎滿天繁星閃爍,熠熠生輝。每一個藍(lán)色小亮點的周圍都有一幅發(fā)光的珠簾,好像天際的銀河星市(圖1),呈現(xiàn)出一派稀世奇觀。這些微小的亮光是一種叫作小真菌蚋的昆蟲的幼蟲發(fā)出來的,這是它們吸引獵物的方法。其實,它們都是誘餌,而且是致命的誘餌。這個令人驚異的洞穴就在新西蘭小鎮(zhèn)維多摩的附近。
(1) 洞穴里一幅幅發(fā)光的珠簾如同繁星閃爍
每一點亮光都來自一個小真菌蚋幼蟲的腹部末端,這個幼蟲躺在一個透明的黏液管子里,管子通過柔軟光滑的絲線懸吊在洞頂。這些亮光產(chǎn)生于一而種能發(fā)出磷光的化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)自幼蟲一個開口于腸道側(cè)壁的特殊結(jié)構(gòu)。絲線則來自于小真菌蚋幼蟲口腔內(nèi)的腺體。
小真菌蚋幼蟲四處活動。它們把一條條絲線固定在巖石上,然后慢慢沿著絲線組成的網(wǎng)絡(luò), 一點一點地在洞頂上移動。每到一個新位置,幼蟲就會產(chǎn)絲,讓絲線倒垂下去。從口中吐出一段絲線后,幼蟲就會把一滴黏液加到絲線上去。經(jīng)過不斷重復(fù),最終編成一根“釣魚線”(圖2)。而到最后,一根絲線能達(dá)到1米多長。在一平方米的洞穴頂部有數(shù)百條幼蟲。它們都在努力工作,產(chǎn)出一條條絲線。吐出的絲線越多,捕到獵物的可能性就越大。
在下方,蜉蝣正在溪流里孵化。這條溪流從洞穴中流過,當(dāng)蜉蝣還是幼蟲的時候,就被這條溪流從洞外帶到了這里?,F(xiàn)在,它們必須尋找配偶了。當(dāng)它們發(fā)現(xiàn)了上方泛藍(lán)的亮光,誘惑難擋,于是奮不顧身地向著這些微弱的亮光飛了過去,結(jié)果被粘住了。震動沿著絲線傳來,小真菌蚋幼蟲覺察到了獵物的掙扎。一旦有獵物自投羅網(wǎng),它就會把“燈”熄滅,它要節(jié)約能源。
(2)“珠簾”就是這樣一滴一滴編成的
然后,它費力地來到發(fā)出震動的絲線旁邊,把線拖上來,將吊在絲線上的獵物連同絲線都一起吃掉(圖3)。
細(xì)細(xì)的絲線能一招致命,看來真不能小看了它們。
(3) 細(xì)細(xì)的絲線也能一招致命
昆蟲的絲實際上是一種非常特別的物質(zhì),它比同等粗細(xì)的鋼絲還要強韌,而且更具有彈性。其實,動物利用絲線的方式有無數(shù)種,小真菌蚋巧妙的捕獵技巧只是其中之一,還有更絕的呢。
雌性草蛉
這是一只雌性草蛉。它正在尋找一個可以存放卵的安全之地。這位母親要產(chǎn)下300枚卵,這幾乎是它自身體重的2倍。周圍有太多的昆蟲,這些卵一旦被它們發(fā)現(xiàn),就會遭受滅頂之災(zāi)。因此,雌草蛉不能把卵直接產(chǎn)在植物上,它得想個辦法才行。用絲線或許是個好主意,怎么用呢?首先,它分泌出一滴黏液,隨著腹部上翹拉成一條細(xì)絲,而卵就產(chǎn)在細(xì)絲頂上。卵懸浮在空中非常安全。絲產(chǎn)自雌草蛉腹部的腺體,起初是液體形式,把它拉出去的這個動作使得它從液體變成了固體,所有無脊椎動物的絲都是這樣。每一枚卵都有自己的絲柄,柄有彈性,這樣就算卵粒重也不會掉下來(圖4)。而這些絲線確實是讓人叫絕,螞蟻之類的昆蟲掠食者從草蛉的卵旁邊經(jīng)過,竟然絲毫沒有意識到幾毫米開外就有可口的美味。因此,盡管正在尋找食物的螞蟻近在咫尺,草蛉的卵卻安然無恙。三天之后,卵開始孵化了?,F(xiàn)在,如果危險襲來,雌草蛉的孩子們至少能夠自救了。
(4)雌性草蛉將卵產(chǎn)在一根根細(xì)絲的頂部,懸在空中多安全
足絲蟻
在特立尼達(dá)島郁郁蔥蔥的雨林中,人們發(fā)現(xiàn)有一層層的絲纏繞著樹木。這些絲的主人是一種非常特別的生物,它用絲的方式也非同一般。絲網(wǎng)的制造者就生活在網(wǎng)的下面,它們是一群名不見經(jīng)傳的昆蟲,叫作足絲蟻。足絲蟻躲在絲網(wǎng)層下面,以藻類和苔蘚為食。它們的絲線并非來自腹部或口腔,而是來自前足跗節(jié)的腺體。每只前足都有大約150個小小的絲線噴射器。
一只正在尋找獵物的螞蟻從足絲蟻的帳篷上經(jīng)過(圖5)。這層絲網(wǎng)雖然很薄,卻密不透氣,只要足絲蟻的動靜不是太大,螞蟻就發(fā)現(xiàn)不了它,盡管它就在螞蟻腳下1毫米的地方。
(5)一只螞蟻爬在足絲蟻如同帳蓬的絲網(wǎng)上
足絲蟻的帳篷質(zhì)地很好,防水絕濕。但這頂帳篷的防水性能好得有點過頭,以致于足絲蟻都面臨著缺水的危險。因此,暴風(fēng)雨過后,足絲蟻就會在帳篷上聚有雨水的地方開一個小洞,喝干里面的雨水。當(dāng)然,喝過水后,足絲蟻還要修復(fù)洞口。但對于足絲蟻來說,這根本不是問題!
(6)頭頂活蓋,爪聯(lián)絲線,進(jìn)退自如
在馬來群島雨林中,有很多絲線從一小塊地方向四周輻射開來。只要摸一摸絲線,就會有一只(讀作:die dang)從密密的絲網(wǎng)活蓋下探出頭來(圖6)。饑餓的時候會緊緊蹲在活蓋的后面。外面所有的絲線都和一個套在洞口的線圈相連。的每一條腿都和外面的絲線保持著聯(lián)系。絲線最輕微的震動都足以讓它感知。如果只是震動一下,就不予理會,因為可能是一片落葉或一滴水觸到了它的絲。但如果是反復(fù)的震動,特別是震動從一根絲傳到了另一根絲,那就有可能是獵物了。比如這只甲蟲, “哦,抓住了”!現(xiàn)在,要大開殺戒了(圖7)。
(7) 抓住甲蟲不放手
是現(xiàn)存的最古老的蜘蛛。它的背部很獨特,具有分節(jié)的背板,這表明,它和先驅(qū)獵手蝎子具有很近的親緣關(guān)系。和蝎子一樣,也具有毒性很強的毒液。一旦被咬過,獵物幾乎沒有生還的可能。
人面蜘蛛 寄居姬蛛
人面蜘蛛,熱帶一種金圓網(wǎng)蜘蛛,它們織的網(wǎng)有好幾米寬,而且非常強韌,小鳥撞到它們的網(wǎng)上也掙脫不掉。
這次是一只蛾子。人面蜘蛛給了蛾子致命的一口,之后就回到網(wǎng)中央,它要把蛾子捆起來。但大網(wǎng)也有自身的問題。要想控制外部局勢并不容易。
寄居姬蛛的體重只有人面蜘蛛的百分之一,因此,它能夠神不知鬼不覺地沿著絲線走過這個巨大的蛛網(wǎng)。注意,它是個竊賊!一只蒼蠅剛剛落網(wǎng),就在它的不遠(yuǎn)處,這給了它偷盜的機會。但人面蜘蛛也覺察到了蒼蠅的落網(wǎng)。
它不費吹灰之力就抓住了蒼蠅(圖8)。又一只蒼蠅落網(wǎng)了?,F(xiàn)在,寄居姬蛛的機會才真正到了,因為人面蜘蛛正忙著進(jìn)食。
(8)小小的寄居姬蛛和人面蜘蛛體型相差懸殊
寄居姬蛛只有斬斷了蒼蠅和人面蜘蛛之間的蛛絲,這樣蒼蠅掙扎產(chǎn)生的震動才不至于傳到人面蜘蛛那里。人面蜘蛛還在蛛網(wǎng)中央,好像對蛛網(wǎng)外圍發(fā)生的事情一無所知。蒼蠅就吊在一根蛛絲上。它的體重是寄居姬蛛的5倍,寄居姬蛛根本扛不動這只蒼蠅,它必須想個妙招。它把一根蛛絲拴到自己身上,爬到蛛網(wǎng)外,把蛛絲拴到一根樹枝上。然后再來一根絲線,保證萬無一失。
寄居姬蛛這時就可以剪斷連接人面蜘蛛的那最后一根蛛絲,把蒼蠅拖走了(圖9)。
(9)剪斷最后一根蛛絲盜走了蒼蠅
終于遠(yuǎn)離了人面蜘蛛的蛛網(wǎng),人面蜘蛛還在埋頭苦吃。寄居姬蛛可以安安心心地享用偷來的食物了。
奇三角姬蛛
這棵紅豆杉里有一個蛛網(wǎng),是三角形的,好像是從圓網(wǎng)上取下來的一片(圖10)。這是奇三角姬蛛的網(wǎng)。要想發(fā)揮作用,這張三角網(wǎng)必須繃緊。奇三角姬蛛用力拖動“主繩索”并在身體上方纏繞,張力在一點點增大。緊點兒……再緊點兒……。它必須耐心等待。有時候如果蜘蛛不能盡快抓住蒼蠅,落網(wǎng)的蒼蠅可能就會掙脫。但是面對現(xiàn)在這張網(wǎng),蒼蠅不再有逃脫的可能。獵物觸網(wǎng)了,奇三角姬蛛迅速出擊。利用慢鏡頭你就能明白發(fā)生了什么事情。奇三角姬蛛迅速放下手中的線軸,它的網(wǎng)立刻下陷,幾乎在一瞬間纏住了獵物?,F(xiàn)在,開始享用大餐吧!
(10)奇特的三角形網(wǎng)
紅背蜘蛛
在澳大利亞,有一種蜘蛛已經(jīng)把蛛網(wǎng)建造技術(shù)推向了一個更高的層次。它們建造的蛛網(wǎng)不是平面的,而是三維立體的。通常情況下,它們喜歡在人們的后院和走廊上安家落戶。它們就是聲名狼藉、毒性極強的紅背蜘蛛。雌性紅背蜘蛛通常在夜間建造這種精美復(fù)雜的蛛網(wǎng)。它們的網(wǎng)不僅寬,而且深。為了織出這樣的網(wǎng),雌蛛需要兩個平坦的表面,一上一下,這就是它在植物架子下面發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)。首先,它背后牽著一根絲線下來了。它把絲線的末端粘到走廊的地面上。接著,它又回到上面,拖著另一根絲線,并把它粘到第一根絲線上,起到加固作用。然后,它把這根線拉緊了。這是建造蛛網(wǎng)當(dāng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。它又下去了。為了造這個網(wǎng),它會這樣循環(huán)往返多次。到收工的時候,它將垂直固定住幾十根這種繃得緊緊的粘性絲線(圖11)。一般的蜘蛛網(wǎng)是沒有辦法抓住螞蟻的。一只螞蟻從遠(yuǎn)處過來了。它在植物架下搜尋,眼看著撞到了紅背蜘蛛的蛛絲上。螞蟻掙扎著,但無濟(jì)于事,后面的螞蟻也紛紛陷入這個埋伏圈。絲線的震動傳回到正等在上方的紅背蜘蛛那里。蜘蛛根本不需要著急。它的食物就懸吊在蛛絲上,而且不可能逃脫。想吃的時候再拉上來就是了。
(11)建造一個三維立體的蛛網(wǎng)
流星錘蛛
一整天,這只流星錘蛛都一動不動。當(dāng)夜幕降臨的時候,它準(zhǔn)備行動了。流星錘蛛放棄了偽裝,開始走動了。它慢慢地向下,來到了這片葉子的下方。在那里,它從一根水平的蛛絲上懸吊下來。接下來,它開始吐出一根堅韌的蛛絲,并用后腿把蛛絲從吐絲器里拽出來。蛛絲的末端有一個粘性的絲球。這就是它的流星錘。萬事俱備,只欠東風(fēng),它爬回到樹葉上,重新占據(jù)在水平蛛絲上的位置,流星錘就懸吊在她的一條前腿上(圖12)。第一次沒有打中,不過沒關(guān)系,它有引誘飛蛾回頭的辦法。它能產(chǎn)生一種信息素,這種化學(xué)香水會對飛蛾產(chǎn)生誘惑力。而且,它還能根據(jù)周圍飛蛾的種類改變“香水”的味道。飛蛾回來了。 “看我的流星錘”!……這次它成功了,它的流星錘擊中了飛蛾。
(12)“看我的流星錘!”
現(xiàn)在,它開始捆綁飛蛾。但它沒有收工,它還要繼續(xù)捕捉更多的獵物。不同的飛蛾,不同的信息素。流星錘蛛要好好地飽餐一頓。