Anelosimus eximius蛛群 图片来自于文章:A variable refractory period increases collective performance in noisy environments

群体狩猎蜘蛛不只存在于你噩梦中。虽然大多数蜘蛛喜欢独居生活,但在已知的大约5万种蜘蛛中,有20种是群居生活的。一种名为Anelosimus eximius的蜘蛛就生活在由多达1000只蜘蛛组成的超大群体中,它们一起织出长达数米的蛛网。当猎物落入它们的网中时,这些群居蜘蛛会协同攻击猎物,这使得它们能捕获比单独捕猎得到的更大的猎物。直到现在,这些蜘蛛是如何进行这种有组织的攻击的仍然是个谜。

研究发现,蜘蛛利用巨大蛛网的振动来编排一种同步的群集过程。

法国图卢兹大学动物认知研究中心(Research Center on Animal Cognition,CRCA)的研究员Raphael Jeanson是该有关社会性蛛形纲动物新研究的资深作者。他说:“奇妙的是,这些蜘蛛中没有领导人物。”相反,每只蜘蛛都会获得相同的信息,从而整个蜘蛛群得以协调他们的进攻。

当蛛群攻击时,它们通过同步两个运动阶段来冲向猎物:接近挣扎的猎物和静止不动。这使得它们能够掌握接近猎物的时间,以便所有的蜘蛛能同时发动进攻。

通过对这种协同攻击的实地观察和计算机模拟,Jeanson团队发现蜘蛛的攻击几乎完全是由共同的蛛网的振动引导的。

Jeanson在Live Science杂志采访中说道:“一旦猎物落在网中就激起了蜘蛛的运动,但过一段时间,它们会都停止了几毫秒,然后再次开始移动。”

在将一只死苍蝇粘在振动发生器末端来引诱蜘蛛后,研究人员发现捕食行为实际上是由无助的猎物的挣扎引发的。然而,这并不能解释蛛群的协调运动。

蜘蛛个体对不同振动响应的概率 图片来自于文章:A variable refractory period increases collective performance in noisy environments

因此,科学家们需要一个计算机模型来模拟该过程。模型表明,虽然猎物的振动可能会触发蜘蛛最初的运动,但真正协调这些捕食者进攻的是蜘蛛群体本身发出的振动。当每只蜘蛛感觉到猎物的振动时,它们就开始移动。但当数百只蜘蛛聚集在一只正在挣扎的昆虫身上时,它们脚步发出的振动也会通过蛛网纤维传导,从而模糊了被困食物的声音。

噪音 图片来源:Pixabay

“这有点像你在一个房间里和一群人聊天,”Jeanson说。对于蜘蛛来说,它们走的每一步都会发出噪音。然后它们必须停止移动来倾听猎物的声音,以确保它们仍然朝着正确的方向前进。

挣扎的猎物越是安静,蜘蛛就越难协调它们走走停停的动作。当研究人员振动蛛网然后移走诱饵时,蛛群的反应是向猎物移动,但随后每只蜘蛛都必须停止移动以“倾听”猎物蠕动的信号。科学家们发现,如果猎物的振动更强烈,蜘蛛群就不需要那么安静,它们的同步性就会因此降低。

该研究发表在3月7日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

撰文:Cameron Duke,Live Science杂志生命科学专栏的特约作家。他还为New Scientist、MinuteEarth和Discovery"s Curiosity Daily Podcast撰稿。他在西卡罗莱纳大学获动物行为学硕士学位,并在北科罗拉多大学教授生物学。

翻译:马孔硕

审校:张欣怡

引进来源:科学美国人

本文来自:中国数字科技馆

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