群居蜘蛛是如何進(jìn)行有組織的攻擊的？

Anelosimus eximius蛛群 圖片來自于文章：A variable refractory period increases collective performance in noisy environments

群體狩獵蜘蛛不只存在于你噩夢中。雖然大多數(shù)蜘蛛喜歡獨(dú)居生活，但在已知的大約5萬種蜘蛛中，有20種是群居生活的。一種名為Anelosimus eximius的蜘蛛就生活在由多達(dá)1000只蜘蛛組成的超大群體中，它們一起織出長達(dá)數(shù)米的蛛網(wǎng)。當(dāng)獵物落入它們的網(wǎng)中時，這些群居蜘蛛會協(xié)同攻擊獵物，這使得它們能捕獲比單獨(dú)捕獵得到的更大的獵物。直到現(xiàn)在，這些蜘蛛是如何進(jìn)行這種有組織的攻擊的仍然是個謎。

研究發(fā)現(xiàn)，蜘蛛利用巨大蛛網(wǎng)的振動來編排一種同步的群集過程。

法國圖盧茲大學(xué)動物認(rèn)知研究中心（Research Center on Animal Cognition,CRCA）的研究員Raphael Jeanson是該有關(guān)社會性蛛形綱動物新研究的資深作者。他說：“奇妙的是，這些蜘蛛中沒有領(lǐng)導(dǎo)人物。”相反，每只蜘蛛都會獲得相同的信息，從而整個蜘蛛群得以協(xié)調(diào)他們的進(jìn)攻。

當(dāng)蛛群攻擊時，它們通過同步兩個運(yùn)動階段來沖向獵物：接近掙扎的獵物和靜止不動。這使得它們能夠掌握接近獵物的時間，以便所有的蜘蛛能同時發(fā)動進(jìn)攻。

通過對這種協(xié)同攻擊的實(shí)地觀察和計算機(jī)模擬，Jeanson團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)蜘蛛的攻擊幾乎完全是由共同的蛛網(wǎng)的振動引導(dǎo)的。

Jeanson在Live Science雜志采訪中說道：“一旦獵物落在網(wǎng)中就激起了蜘蛛的運(yùn)動，但過一段時間，它們會都停止了幾毫秒，然后再次開始移動。”

在將一只死蒼蠅粘在振動發(fā)生器末端來引誘蜘蛛后，研究人員發(fā)現(xiàn)捕食行為實(shí)際上是由無助的獵物的掙扎引發(fā)的。然而，這并不能解釋蛛群的協(xié)調(diào)運(yùn)動。

蜘蛛個體對不同振動響應(yīng)的概率 圖片來自于文章：A variable refractory period increases collective performance in noisy environments

因此，科學(xué)家們需要一個計算機(jī)模型來模擬該過程。模型表明，雖然獵物的振動可能會觸發(fā)蜘蛛最初的運(yùn)動，但真正協(xié)調(diào)這些捕食者進(jìn)攻的是蜘蛛群體本身發(fā)出的振動。當(dāng)每只蜘蛛感覺到獵物的振動時，它們就開始移動。但當(dāng)數(shù)百只蜘蛛聚集在一只正在掙扎的昆蟲身上時，它們腳步發(fā)出的振動也會通過蛛網(wǎng)纖維傳導(dǎo)，從而模糊了被困食物的聲音。

噪音 圖片來源：Pixabay

“這有點(diǎn)像你在一個房間里和一群人聊天，”Jeanson說。對于蜘蛛來說，它們走的每一步都會發(fā)出噪音。然后它們必須停止移動來傾聽獵物的聲音，以確保它們?nèi)匀怀_的方向前進(jìn)。

掙扎的獵物越是安靜，蜘蛛就越難協(xié)調(diào)它們走走停停的動作。當(dāng)研究人員振動蛛網(wǎng)然后移走誘餌時，蛛群的反應(yīng)是向獵物移動，但隨后每只蜘蛛都必須停止移動以“傾聽”獵物蠕動的信號。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，如果獵物的振動更強(qiáng)烈，蜘蛛群就不需要那么安靜，它們的同步性就會因此降低。

該研究發(fā)表在3月7日的《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

撰文：Cameron Duke，Live Science雜志生命科學(xué)專欄的特約作家。他還為New Scientist、MinuteEarth和Discovery"s Curiosity Daily Podcast撰稿。他在西卡羅萊納大學(xué)獲動物行為學(xué)碩士學(xué)位，并在北科羅拉多大學(xué)教授生物學(xué)。

翻譯：馬孔碩

審校：張欣怡

引進(jìn)來源：科學(xué)美國人

本文來自：中國數(shù)字科技館

標(biāo)簽： 科學(xué)家們 研究人員 過一段時間