會「哺乳」的蜘蛛?超營養蜘蛛奶讓幼蛛頭好壯壯!

  • 文/林傑│有點反骨的人類。談談科學,再談談文學。

你還記得在哈利波特第一集出現的阿辣哥嗎?牠擁有八隻腳八隻眼、巨大無比且毛茸茸的身軀,以及可怕的獠牙……這可怕的形象想必也曾出現在某些人的惡夢中吧?

不只是哈利波特,蜘蛛也是許多恐怖驚悚電影喜愛的元素之一。或許是被電影所影響,我們總覺得蜘蛛是種冷血無情、會吃人的八腳怪,但是,你有沒有想過,牠也有充滿母愛的一面?

你能想像長相可怕的蜘蛛也有充滿母愛的一面嗎?圖/By Neal Fowler @flickr

哺乳蜘蛛非新面孔!台灣也是牠的家

來自中國科學院昆明分院的科學家在雲南發現了一種蜘蛛,牠養育後代的行為與哺乳類動物相當類似,雌蛛不僅會分泌母乳給幼蛛喝,還會清潔牠們的巢穴,讓幼蛛在乾淨的環境下健康長大。

但這其實並非全新的物種,這種蜘蛛最早是於 1933 年在台灣發現的,當時的台北還被稱為台北州,發現蜘蛛的人則是日本學者齋藤三郎 (Saburo Saito)。而除了台北之外,台灣各地、中國東南部和東南亞都有發現這物種的蹤跡,許多野外攝影家的作品也有牠的身影。

這種蜘蛛的學名為 Toxeus magnus [註],更多人稱牠為大蟻蛛。在分類學中,牠是屬於蛛形綱、蜘蛛目、蠅虎跳蛛)科、蟻蛛屬。看看牠的外型,與我們熟悉的蜘蛛形象不太一樣,沒有毛茸茸的身軀(只有局部有毛)、沒有色彩鮮艷的斑紋,反倒有些樸素,長得就像螞蟻;若是到了野外,不仔細看,還很容易與黑棘蟻 (Polyrhachis dives搞混。

長得像螞蟻的大蟻蛛 (Toxeus magnus) 和一般的蜘蛛似乎有些不一樣呢!圖/By Sarefo, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons

哺乳蜘蛛的研究團隊在野外發現大蟻蛛的巢穴,裏頭居然有不只一頭成年蟻蛛,這使得研究者相當困惑,因為大部分蜘蛛是獨居動物,只有少數具有群居或者社會性的行為,因此,他們決定將大蟻蛛帶回實驗室做進一步研究。

比牛奶更營養的蜘蛛奶,讓幼蛛流連忘返

研究團隊給大蟻蛛們打造了適當的窩,嚴格控管室溫與濕度,並給予充足的水分與食物,觀察大蟻蛛孵化及育兒的過程。

在幼蛛剛孵化的第一周,雌蛛,也就是蜘蛛媽媽,會從腹部的胃外溝(epigastric furrow;又譯為生殖溝)分泌出乳汁,滴在巢穴表面供幼蛛食用;隨著幼蛛長大,幼蛛會直接在胃外溝吸取乳汁。分析發現:這種乳汁含有糖分、脂肪、蛋白質等豐富的營養成分,其中蛋白質的含量高達 123.9mg/ml,相當於一般牛奶成分的四倍。

蜘蛛媽媽會從腹部的胃外溝 (epigastric furrow) 分泌出乳汁,滴在巢穴表面供幼蛛食用。B 圖左邊箭頭所指黃色處為乳汁。圖/研究圖片

孵化後 20 天,部分幼蛛會離開巢穴覓食,開始具有野外覓食的能力,但特別的是,幼蛛仍會返回巢穴吸食母乳。生長到了 40 天,蜘蛛媽媽不再分泌乳汁,但幼蛛仍會待在巢穴中「啃老」,與媽媽一同生活。

過了 60 天後,幼蛛成長到性成熟,成年雌蛛會持續生活在巢穴中,而成年雄蛛則會被媽媽及其他雌蛛攻擊驅趕。科學家認為,這個現象可以避免近親交配,減低罹患相關隱性疾病的風險,並增加基因多樣性。

給我滾出去!圖/By BET @giphy

哺乳+育幼,幼蛛的保命金符

研究團隊想要了解大蟻蛛媽媽及母乳對於幼蛛的重要性,進而設計了一系列的實驗。

研究者將蜘蛛分為四組,第一組為控制組,控制組的蜘蛛們非常幸福,一直到了成年都與母親待在一塊;第二組的雌蛛產卵後,研究人員立即以立可白阻斷雌蛛的乳汁分泌;第三組則是在幼蛛生長到第 20 天時,阻斷雌蛛的乳汁分泌;第四組在幼蛛生長到第 20 天時,將蜘蛛媽媽與幼蛛分開。

實驗發現,第二組的幼蛛一旦缺少媽媽的母乳,所有的幼蛛會在十天內死亡,證實了母乳是幼蛛成長時不可或缺的食物來源

出生的時候缺乏媽媽的乳汁,幼蛛便全部死亡了。圖/maxpixel

第三組的幼蛛成長到一定程度後再隔絕雌蛛的乳汁,幼蛛的生存率與物種體型比起控制組並無明顯變化,代表成長到 20 天後乳汁並非幼蛛的必要食物,而可以用其他的食物作為替代,因此牠們的覓食率明顯上升。

而第四組的實驗則發現:當幼蛛同時缺少乳汁與媽媽照顧,幼蛛的生存率與體型會下降,覓食率與離巢率則大幅上升。

研究人員進一步發現,缺少母親的照顧下,這些後代體內普遍存在寄生蟲,嚴重危害到幼蛛的健康,是幼蛛死亡的主因。這是因為母親可以清理並修補巢穴,大幅減少寄生蟲。就如同人類媽媽打掃小孩的房間,避免蟑螂螞蟻窩藏在我們的房間角落。

從這一系列的實驗可以發現,除了乳汁分泌,母親的存在對於後代的成長亦扮演很重要的角色。

這樣的養育行為或許另有用意

根據上述的實驗結果,我們能夠初步證實:媽媽的存在,對於後代的生存與成長有著正面幫助。除此之外,科學家還觀察到,幼蛛的雌性比例(雌:全部)在不同狀況下有著明顯的不同:第三組幼蛛的雌性比例 (0.50) 遠低於第四組 (0.84) 及控制組 (0.87),大蟻蛛媽媽似乎能夠控制幼蛛的性別比例,「刻意」地讓雌蛛的數量多於雄蛛。

在大蟻蛛這種一夫多妻的物種中,雌性在育幼方面比之雄性更為投入,在這種狀態下,更多的雌性意味著對於繁衍後代更為有利。可惜的是,雌蛛如何影響性別比的機制還未明瞭。

哺乳類以外的哺乳和育幼行為背後隱含什麼樣的意義呢?圖/By aitoff @Pixabay

在非脊椎動物中,目前只有發現大蟻蛛表現出與哺乳動物異常類似的養育及哺乳行為。無論是哺乳動物或者其他物種,哺育的行為對於物種繁衍皆有著正面效應,母親的存在能夠讓後代在成長時減少被捕食的危險,或是能夠教育後代生存的能力,不論是何者,皆可以提升後代在未來的生存機率,進而促進物種繁衍。

這次的發現,讓我們知道原來哺乳並不是哺乳動物的專利,不知道未來是否能找到更多會哺乳的物種呢?

  • [註]:大蟻蛛已於 2016 更改屬名(從 Myrmarachne 改成 Toxeus),現今正式學名應為 Toxeus magnus。其舊學名最初是由齋藤三郎 Saburo Saito 發現時命名為 Myrmarachne magnus

參考資料


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活躍星系核

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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