首先,供认:我是一只蜘蛛,被每天最无害的蜘蛛吓倒了。与更可怕的物种亲密接触-大学动物学课程中的食蛇类食鸟蜘蛛,有毒的红背分享我在澳大利亚进行研究之旅的帐篷-可以说,它们教给我的更多是关于我自己的知识,而不是关于蜘蛛的知识。但是我发现了对一组蜘蛛的情有独钟:那些矮小的雄性蜘蛛面临着与巨大伴侣发生性交的令人生畏的前景,常常是那些想到谋杀的蜘蛛。想一想只有一只蜘蛛的50英尺女人的攻击。
为什么同情?这不是因为这些微不足道的男性为爱而冒着生命危险。这是因为他们已经开发出了一系列奇异的方法来实现最终目标,即与母亲的怪物缠住蜘蛛。
性别大小二态性(一种性别比另一种性别大)并没有什么与众不同:想象一下一只大型雄性猩猩,或高耸在后宫的公象海豹。许多昆虫和其他陆生节肢动物的雌性较大,因为更大的身体可以产生更多的卵。
不过,蜘蛛击败了所有来者:雌性的大小是雄性的3到10倍,有时甚至更大。这些不匹配的配对大多数是网状蜘蛛,尤其是球织工和寡妇。例如,雌性巨型金球织布工(Nephila pilipes)是雄性织布工的十倍,而重织工的织布工则重125倍。
这种惊人的差异会产生后果,而最臭名昭著的是食人主义。坐在网中等待被吸引的巨型雌性蜘蛛就是蛇蝎的定义,它们在交配之前,之中或之后容易向求婚者吃零食。为什么?因为它们很大,而且可以,所以不仅可以享用半个体面的晚餐,而且可以控制谁会幸运而谁没有。
在这些物种中,雄性的行为举止令人惊奇,所有这些目的都是为了增强亲子关系。当雌性仅在等待时,雄性必须漫游以寻找伴侣。当他们找到一个时,他们可能必须与对手抗衡,必须避免被吃得足够长才能交配,并且必须设法阻止其他雄性在雌性完成后浸渍雌性。这导致了一些惊人的策略。
“动物中的性别可能很奇怪,但这确实很奇怪。就像肥皂剧一样,”种族学家乔纳森·科丁顿(Jonathan Coddington)告诉我。作为华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆的蜘蛛纲目策展人,他花了数十年的时间研究蜘蛛的进化并观察它们奇怪的性习性。
蜘蛛的性格是独一无二的,甚至不考虑极端的尺寸差异。成熟的雄性将精子喷到微小的“精子网”上,然后将精子虹吸成头部侧面的附属物,以进行储存直至交配。在雌性中,这些附属物(称为pedipalps)是用于刺刺和探查猎物的腿状结构,但在雄性中,其尖端转变成精子输送器官。
在交配过程中,雄性将一个触诊者插入雌性腹部的一个开口中,然后抽出精子。如果有机会,他会将第二个手掌插入女性的另一个开口处。在那儿,他的精子以及以后所有成功的雄性的精子都被保存在称为精子囊的小袋中,直到雌性开始产卵。在这一点上,精子被激活,进入产卵道并为卵子受精。
对于异型的伴侣,这一过程提出了一些严峻的挑战,但是在得出结论之前,性器官的适应性很差并不是其中之一。卢布尔雅那国家生物研究所的斯洛文尼亚蜘蛛专家MatjažKuntner解释说:“进化已经照顾好了一切,所以巨大的雌性生殖器相对较小,而小的雄性生殖器则相对较大。”一个更大的问题是生存时间足够长,以完成交配并使所有或大部分雌性卵受精。
雄性球织工要小心地从后面靠近,尽量远离雌性下巴。在许多物种中,如果有机会,雄性会选择最危险的时间:雌性已经进食或成年前最后一次蜕皮。蜕皮的雌性只有在新的软外骨骼变硬之前才能进攻。
格赖夫斯瓦尔德大学的德国动物学家加布里埃勒·乌尔(Gabriele Uhl)检查了这种策略对黑黄条纹的黄蜂蜘蛛(Argiope bruennichi)的效果如何。在实验室研究中,与柔软,蜕皮的雌性交配的雄性有97%能够幸存,而试图与坚硬的雄性交配的雄性有20%。更重要的是,与仍然柔软的雌性交配可以使雄性交配更长的时间,并为他们提供排空两只手或与另一只伴侣试运的选择。
在她的研究中,Uhl估计大约有45%的黄蜂蜘蛛雄性与蜕皮雌性交配。很难知道这在其他蜘蛛中是多么普遍,因为蜕皮发生得很快,而且经常在晚上发生。乌尔说:“研究人员必须整夜观察它。”但她认为这种现象很普遍,因为众所周知,许多物种的雄性都会在未成年雌性的网中和周围闲逛。她说,这是一种有效的策略。 “雄性与蜕皮的雌性交配的雄性很可能会继承其全部后代。”
当危险隐约出现时,一些雄性蜘蛛会采取舒缓的手势。如果雌性巨大的金球织工中断交配(一个不好的信号),雄性用柔软的丝线将其束缚。这种联系不够牢固,无法使她动弹不得,但爱抚的动作使她放松得足以恢复交配。这也可能解释了达尔文的树皮蜘蛛(Caerostris darwini)为什么进行口交,在交配前就对女性的生殖器产生了口水。最近发现的这种行为仅在这种特定的蜘蛛物种中才观察到,但是研究人员怀疑它可能很普遍。
还有一种明智的,即使是不可能的远程交配策略。正如亚洲隐士蜘蛛(Nephilengys malabarensis)所证明的那样,这看起来并不完全。当危险威胁到时,雄性将其三足动物折断,使他的逃脱变得更好,而手掌则将精子抽离而没有他。
到目前为止,太离奇了。但这还没有结束。男性和女性在进化上的兴趣并不总是相同的,因此,性生活比其他方式成为了更多的战场。他的兴趣在于传承他的基因,因此他将从父亲的所有后代中受益。对于雌性而言,一夫一妻制并不是一个好主意:她希望后代具有最好的基因,因此她既可以挑剔,也可以与多头雄性交配,这增加了她的一些小蜘蛛结实的几率。
这种冲突导致了每个性别为了获得自己想要的东西而采取的措施和对策的演变。雌性会吃掉他们不想交配的雄性,或者避免被一个伴侣独占。男性已经获得了挫败女性的方法。 “对于雄性来说,找到第二个雌性可以交配的机会几乎为零,因此他将一切与一个伴侣成功地投入在一起,这导致了很多奇怪的行为,”科丁顿说。
例如,男性经常聚集在女性的网上,他们在网上争先恐后地尝试运气。成功的男性试图通过防止竞争对手将精子添加到她的商店中来确保亲子关系。他们可能会尝试通过遗漏手掌甚至整个手掌的末端来堵塞雌性的交配开口。即使那样,并且假设他们在交配中幸存下来,他们常常会嫉妒地守护着雌性,为抵御其他追求者而战。完成交配而不必逃离途中并完成远程工作的亚洲隐士蜘蛛在完成后仍会留下手掌。昆特纳实验室的一项研究表明,其中87%的人以这种方式抛弃了自己的手掌,并在必要时将其咀嚼掉。研究小组还表明,这些“太监”男性更敏捷,更优秀的战斗机,能够更好地保护自己的伴侣。
不过,并不是所有的生殖器栓都起作用,因为科丁顿很痛苦地指出。巨大的金球织布工的pedipalps以长发状的延伸结尾。 “他把它贴在女性身上;它折断了,根本没有任何好处,”科丁顿说。 “我们发现里面有八只或更多的雌性。”