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蜘蛛自己織出水肺

一種住在北歐水塘中的棕色小蜘蛛,背後帶著一顆氣泡。這種一公分大的水蜘蛛(Argyroneta aquatica)是世界上唯一一種,終其一生都生活在水中的蜘蛛。然而,就跟其他陸生蜘蛛一樣,它們也需要氧氣呼吸。因此,它們不時離開在水中由蛛網構成的小屋來到水面,藉由毛茸茸的腹部,然後帶著氣泡回到棲所,將氣泡存放在由蜘蛛絲編成的氣艙中。科學家現在發現,這個「潛水鐘」並不只單單儲存空氣而已,事實上,它像個肺,能從水中取得氧氣,讓蜘蛛得以在水下待上一天之久。

澳洲的生理學家Roger Seymour,自幼就對水蜘蛛非常著迷。因此,他遠赴柏林,和德國的生理學家Stefan Hetz合作,研究這種蜘蛛。他們花上整個夏天收集蜘蛛,並把蜘蛛放入水缸中,然後觀察它們結網,並放入氣泡。

他們利用直徑只有15微米粗的光纖氧氣探測器,伸入潛水鐘,測量氧氣是如何在氣泡內外移動的。結果發現,潛水鐘的功能比較像是「肺」,當蜘蛛從潛水鐘獲得氧氣,會有更多的氧氣進入潛水鐘的空間。但大約24小時後,水壓開始使得鐘塌陷,於是蜘蛛必須到水面,帶另一個新的氣泡回來。而光纖得到的資料也顯示,蜘蛛在帶回新氣泡的途中,僅消耗異常少量的氧氣。

Seymour說,水肺的關鍵在於,調整體型和氧氣需求及體積的比例。當蜘蛛抓到獵物並享用它的午餐時,身體需要代謝更多的氧,因此它需要在潛水鐘上加上網,增加表面積以加入更多的氣泡能把食物放到裡面。另外,雌蜘蛛也會在即將產卵時,擴大潛水鐘,然後在卵外圍包裹上一層「繭」,在將其放入潛水鐘;當小蜘蛛孵化後,爬出潛水鐘,就會帶著自己的氣泡,大約只有針尖般的大小。

過去的研究認為,水蜘蛛每半小時需要重新填充氣泡,但Seymour 和 Hetz發現,水蜘蛛可以在水中待上一天之久。如此,在等待獵物的同時,可以避免成為鳥兒的獵物。Seymour很訝異沒有其他蜘蛛有類似的策略,他還補充,水蜘蛛看來能適應各種環境,甚至在溫水中,潛水鐘依舊能執行功能,這也暗示水蜘蛛能在暖化存活。

資料來源:ScienceNow: Underwater Spider Spins Itself an Aqualung [ 9 June 2011]

其他報導:NatureNews: Underwater spiders use webs as ‘gills’ [9 June 2011]

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關於作者

Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。