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2020-10-31 03:28:04

一种撒网的食人魔脸蜘蛛。CBG摄影组,生物多样性基因组学中心/CC BY-SA 3.0。

就在万圣节前夕,康奈尔大学的科学家们发表了一些可怕的研究,特别是如果你是一只昆虫的话!

周四发表在“当代生物学”上的这项研究得出结论说,这种名字可怕的食人魔脸蜘蛛可以用它的腿听到,并用这种能力捕捉在它后面飞行的昆虫。

没有参与这项研究的康奈尔大学名誉教授查尔斯·沃尔科特博士告诉“康奈尔纪事报”,蜘蛛对空气中的声音很敏感。这才是真正重要的信息。

正如研究合著者康奈尔大学博士后研究员杰伊·斯塔夫斯特罗姆在一段视频中解释的那样,这种网播的食人魔脸蜘蛛(Deinopis Spinosa)有一种独特的狩猎策略。

它们只在夜间使用一种特殊的网捕猎:由非粘性丝绸制成的A型框架,支撑着一个模糊的长方形,它们用前前腿抓住这个长方形,用来诱捕猎物。

他们通过两种方式做到这一点。在一种叫做向前打击的动作中,他们向下扑向地面上移动的猎物。这是因为它们的大眼睛是所有蜘蛛中最大的。“科学”解释说,这些眼睛给它们的夜视能力是我们的2000倍。

不过,斯塔夫斯特罗姆解释说,蜘蛛还可以做一种叫做“向后击球”的动作,在这个动作中,它们把腿伸到身后,抓住在空中飞来飞去的昆虫。

于是,一只会飞的虫子来了,蜘蛛不知何故获得了有关声音方向和距离的信息。如果苍蝇在它的捕获区内,蜘蛛就会计算出200毫秒的跳跃时间-很像是越过肩膀捕捉。蜘蛛得到了它的猎物。文理学院神经生物学和行为系D&D Joslovitz Merksamer教授罗纳德·霍伊(Ronald Hoy)告诉“康奈尔纪事报”(Cornell Chronicle)说,它们是准确的,合著者罗纳德·霍伊(Ronald Hoy)是文理学院神经生物学和行为系的乔斯洛维茨·默克萨默教授。

研究人员想要了解的是,当蜘蛛没有耳朵时,它们是如何分辨出在它们身后移动的是什么。

这不是周边视力的问题。“科学”杂志解释说,在2016年的一项研究中,同一个团队蒙住了蜘蛛的眼睛,让它们出去狩猎。这阻止了蜘蛛向前攻击,但它们仍然能够使用向后攻击来捕捉猎物。研究人员认为,这些蜘蛛是在听到它们的猎物,它们的腿尖上有传感器。所有的蜘蛛都有这些传感器,但科学家们之前认为它们只能探测到表面的振动,而不是空气中的声音。

为了测试食人魔脸蜘蛛的实际听力有多好,研究人员进行了一个由两部分组成的实验。

首先,他们将电极插入被移除的蜘蛛腿和完好蜘蛛的大脑。他们把蜘蛛和蜘蛛的腿放在一个防震的隔间里,并在两米(大约6.5英尺)外播放声音。蜘蛛和腿对100赫兹到10,000赫兹的声音都有反应。

接下来,他们播放了对野外的25只蜘蛛和实验室的51只蜘蛛产生最大反应的五种声音。超过一半的蜘蛛在听到类似于昆虫翅膀节拍的低频声音时会做出向后攻击的动作。当播放较高频率的声音时,蜘蛛没有移动。这表明,较高的频率可能模仿了鸟类等捕食者的声音。

辛辛那提大学蜘蛛行为生态学家乔治·尤茨告诉“科学”杂志,这一结果令人惊讶,表明科学对蜘蛛整体上还有很多需要研究的地方。因为所有蜘蛛的腿上都有这些感受器,所以有可能所有蜘蛛都能听到。据《康奈尔纪事报》报道,这一理论最早是由沃尔科特在60年前提出的,但当时遭到驳斥。但自那以后,对其他蜘蛛的研究又发现了进一步的证据。2016年的一项研究发现,一种跳蛛可以接收空气中的声波振动。

尤茨告诉“科学”杂志,我们对蜘蛛知之甚少。它们比人们想象的要复杂得多。

斯塔夫斯特罗姆告诉CNN,了解更多信息为科学家提供了一个研究他们的感觉能力的机会,以便改进生物传感器、定向麦克风和视觉处理算法等技术。

他告诉CNN,重点是任何一个未被研究、未被赏识的群体都有令人着迷的生活,即使是一只讨厌的蜘蛛,我们也能从中学到一些东西。