在不列颠哥伦比亚省温哥华岛的沿海沙丘上,海滩上堆满原木的求爱活动可能很危险。如果雄性未能正确解读雌性的信号,它可能会成为午餐而不是情人。
也就是说,是西部黑寡妇蜘蛛的雄性。
过去几个夏天,Catherine Scott 一直在努力解开这些蜘蛛(分布在北美西部大部分地区)求偶交流的细微差别。她是多伦多大学的一名博士生,在行为生态学家 Maydianne Andrade 的实验室工作,Andrade 已经研究这些蜘蛛及其近亲几十年了。如今,Scott 的工作正在揭示蜘蛛性行为的一些秘密。
网上的约会
黑寡妇雌性是一种伏击型捕食者,它会织一张杂乱的网来捕捉爬行和飞行的昆虫。她会在网上待到完全成熟。然后,她会主动寻求伴侣。
就像许多 21 世纪寻找爱情的人一样,一只想要交配的雌性黑寡妇会在网上发布“寻偶启事”。她会在蛛网上涂抹信息素,这种化学物质可以吸引附近雄性的注意。这种气味会刺激雄性内置的 GPS,使它们能够循着气味找到她的网。

Catherine Scott 正在观察一只雌性西部黑寡妇蜘蛛。(图片来源:Sean McCann)
Sean McCann
于是,一场奔向“征婚女”的疯狂冲刺开始了。Scott 解释说,有时几小时内会有多达 21 只雄性出现,但通常大约有 7 只。雌性的信息素“能从远处向雄性提供信息——例如她是否已经交配过,以及她是否饥饿,”Scott 说。关于雌性是否饥饿的线索至关重要,因为在这个物种中,与普遍的看法相反,雄性被雌性吃掉的风险最高的时候并不是在交配之后,而是在交配之前。
一旦爬上“寡妇女士”的网,雄性会谨慎地通过自己的化学信号以及舞步进行交流。在她同事 Samantha Vibert 于 2014 年发表的研究中,她发现雄性缓慢的“耳语舞”,即通过震动蛛网的丝线,是一种谨慎的展示,目的是让视力不佳的潜在伴侣知道“我在这里,我不是猎物”。
Scott 说:“如果没有这种交流,如果一只雄性进入一只饥饿的雌性的网,它可能会在有机会交配之前就被吃掉。”
雄性蜘蛛的交配追求带来的危险不仅限于饥饿的伴侣。Scott 说:“很多东西都会吃蜘蛛”,包括鸟类、黄蜂、蚂蚁和其他蜘蛛。在她位于太平洋沿岸的研究地点,究竟是什么吃它们尚不清楚——很少能亲眼目睹实际的捕食——但超过 80% 的蜘蛛在寻找雌性的过程中死亡。
除了不想被吃掉,雄性还有另一个动力,那就是尽可能快地穿越危险的地形,争夺沙滩竞速的第一名:如果他是第一个与雌性交配的雄性,他可以堵塞她的生殖道,从而阻止竞争对手的交配企图。

一只雄性黑寡妇蜘蛛会使用触肢(奇怪的精子传递器官)与雌性交配。它通过雌性释放的信息素找到她的网。(图片来源:Sean McCann)
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要理解这一点,需要一些关于蜘蛛的性教育。Scott 说:“黑寡妇蜘蛛的生殖器又大又奇怪”,她指的是雄性奇怪的精子传递器官。这两个“触肢”与它的生殖腺不相连,像球状的拳击手套一样伸出它的脸前面。当准备交配时,它会将含有精子的液体 deposited 在一张特殊的网上,然后用它的触肢吸上来。雌雄都有触肢,但只有雄性的触肢像火鸡注射器一样工作。
如果雌性同意并发生交配,触肢的螺旋形尖端会断裂在她的生殖道内,形成一个塞子。如果放置得当,这个塞子可以阻止其他雄性与她交配。
网战
雄性还可以采取另一种鬼祟的策略,以增加自己成为父亲的可能性。到达雌性网(前提是雌性不吃掉它)后,雄性会开始剪掉网的一些部分,然后用自己的丝线将它们捆绑起来。直到最近,人们还不清楚它们为什么这样做。
Scott 设计了一个实验,该实验于 2015 年发表在《动物行为学》上,以了解这些雄性蜘蛛在做什么。在 Island View Beach 和 Cordova Spit,当地的 Tsawout 原住民允许 Scott 在那里进行研究。那里每平方码被浮木覆盖的沙地上都会有两到三只成年雌性蜘蛛。在那里,Scott 和她的同事在海滩上设置了笼子,以测试雄性对完整网和经过改造的网的反应。
有些笼子里根本没有网。这些是对照组,用于观察有多少雄性蜘蛛会随机碰巧进入。在其余的笼子里,研究人员允许雌性蜘蛛筑网,然后移走蜘蛛。
研究人员将其中一些笼子里的网保持原样。他们将雄性蜘蛛放进另一些笼子里,让它们有一个小时的时间进行改造,然后再将它们移出来。在还有一些笼子里,研究人员自己用剪刀剪掉了网。在所有不同的笼子都设置在海滩上后,生态学家们计算了附近有多少野生雄性蜘蛛被粘在了每个处理组旁边的陷阱里。

Scott 在她的研究地点数着陷阱里的雄性蜘蛛,她在那里研究雄性蜘蛛对实验性改造的雌性网的吸引力。(图片来源:Sean McCann)
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Scott 发现,完整的和被人为剪断的网对雄性的吸引力同样大。但被雄性蜘蛛改造过的网吸引的竞争对手明显更少——只有其他网的三分之一。这表明这种奇怪的拆解和捆绑行为似乎降低了雌性网对竞争对手的吸引力。
然而,并非所有黑寡妇蜘蛛科学家都认为这些激进的网改造构成破坏。以色列内盖夫本古里安大学的荣誉教授 Yael Lubin 有不同的看法。她说:“我认为[减少网]是求爱行为的一部分,但其功能仍在讨论中。”
Scott 也认为,破坏不是这种剪网和捆绑的唯一目的。她说,这很可能是整体化学交流的一部分,并指出雄性蜘蛛也有求偶信息素。
求爱的工具
虽然雄雌网互动的功能仍有争议,但雌性信息素的效力是毋庸置疑的。Lubin 自 20 世纪 70 年代以来一直在研究蜘蛛。她在中东沙漠的黑寡妇蜘蛛身上观察到了 Scott 和其他人在他们的黑寡妇蜘蛛身上也看到的现象:雌性蜘蛛涂抹在网上的信息素之一非常强大,以至于雄性蜘蛛一接触到它,即使它们的潜在伴侣不在那里,也常常会开始进行完整的求爱展示。
生物学家们一直很难弄清楚黑寡妇蜘蛛信息素的具体成分,以便他们能够利用这些化学交流。通过一些创新和一些猜测,Scott 与西蒙·弗雷泽大学的一个团队合作,弄清楚了信息素混合物中的一种有影响力的化学物质。
由于红背蜘蛛(黑寡妇的近亲)的一些信息素已经为人所知,研究人员想知道这两个物种是否会有共同的信息素。他们发现,一种特定的化合物可能在两者之间存在重叠。

一只雌性西部黑寡妇蜘蛛,被研究人员用浅蓝色标记,正被一只未标记的雄性求爱。(图片来源:Sean McCann)
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在一项测试中,他们向雄性西部黑寡妇蜘蛛展示了在两种蜘蛛丝上都发现的化合物,以观察它是否会引起反应。它奏效了——蜘蛛对红背蜘蛛化合物的反应几乎和对它们自己物种雌性蜘蛛丝的反应一样强烈。这种化合物是信息素混合物中发现的第一个成分:一种称为 N-3-甲基丁酰-O-甲基丙酰-L-丝氨酸甲酯,或 MB-MP-S 的化学物质。他们于 2015 年在《化学生态学杂志》上发表了他们的研究。
了解西部黑寡妇蜘蛛信息素的化学配方可能具有实际应用价值。有时,西部黑寡妇蜘蛛会出现在葡萄园里,让那些伸手去摘葡萄的工人和消费者感到震惊。一旦知道了这些化学物质,就可以利用蜘蛛性化学的秘密将不受欢迎的小生物引诱到陷阱中进行清除。
Scott 对西部黑寡妇蜘蛛在网上和网外沟通的具体内容、原因和方式仍然感到着迷,她称之为“感觉风暴”的信息,以找到对方。这只是她仍在试图解开的缠结的黑寡妇之谜的一部分。
Lesley Evans Ogden是一位居住在不列颠哥伦比亚省温哥华的自由记者。在 Twitter 上关注她:@ljevanso。这个故事最初以“海滩上的性爱”为题印刷出版。















