科学世界
丝,是下层丛林的秘密武器,动物们用丝的方式千奇百怪。而在所有使用丝线的动物中,没有一种能比得上蜘蛛的花样多、技能全。蜘蛛用丝已经达到了登峰造极的地步。绝命追魂索、霹雳流行锤、三维立体网……任何猎物只要碰上这些,就别想有逃脱的机会。
真菌蚋
这是在一个洞穴里:洞里似乎满天繁星闪烁,熠熠生辉。每一个蓝色小亮点的周围都有一幅发光的珠帘,好像天际的银河星市(图1),呈现出一派稀世奇观。这些微小的亮光是一种叫作小真菌蚋的昆虫的幼虫发出来的,这是它们吸引猎物的方法。其实,它们都是诱饵,而且是致命的诱饵。这个令人惊异的洞穴就在新西兰小镇维多摩的附近。
(1) 洞穴里一幅幅发光的珠帘如同繁星闪烁
每一点亮光都来自一个小真菌蚋幼虫的腹部末端,这个幼虫躺在一个透明的黏液管子里,管子通过柔软光滑的丝线悬吊在洞顶。这些亮光产生于一而种能发出磷光的化学物质,这种化学物质产自幼虫一个开口于肠道侧壁的特殊结构。丝线则来自于小真菌蚋幼虫口腔内的腺体。
小真菌蚋幼虫四处活动。它们把一条条丝线固定在岩石上,然后慢慢沿着丝线组成的网络, 一点一点地在洞顶上移动。每到一个新位置,幼虫就会产丝,让丝线倒垂下去。从口中吐出一段丝线后,幼虫就会把一滴黏液加到丝线上去。经过不断重复,最终编成一根“钓鱼线”(图2)。而到最后,一根丝线能达到1米多长。在一平方米的洞穴顶部有数百条幼虫。它们都在努力工作,产出一条条丝线。吐出的丝线越多,捕到猎物的可能性就越大。
在下方,蜉蝣正在溪流里孵化。这条溪流从洞穴中流过,当蜉蝣还是幼虫的时候,就被这条溪流从洞外带到了这里。现在,它们必须寻找配偶了。当它们发现了上方泛蓝的亮光,诱惑难挡,于是奋不顾身地向着这些微弱的亮光飞了过去,结果被粘住了。震动沿着丝线传来,小真菌蚋幼虫觉察到了猎物的挣扎。一旦有猎物自投罗网,它就会把“灯”熄灭,它要节约能源。
(2)“珠帘”就是这样一滴一滴编成的
然后,它费力地来到发出震动的丝线旁边,把线拖上来,将吊在丝线上的猎物连同丝线都一起吃掉(图3)。
细细的丝线能一招致命,看来真不能小看了它们。
(3) 细细的丝线也能一招致命
昆虫的丝实际上是一种非常特别的物质,它比同等粗细的钢丝还要强韧,而且更具有弹性。其实,动物利用丝线的方式有无数种,小真菌蚋巧妙的捕猎技巧只是其中之一,还有更绝的呢。
雌性草蛉
这是一只雌性草蛉。它正在寻找一个可以存放卵的安全之地。这位母亲要产下300枚卵,这几乎是它自身体重的2倍。周围有太多的昆虫,这些卵一旦被它们发现,就会遭受灭顶之灾。因此,雌草蛉不能把卵直接产在植物上,它得想个办法才行。用丝线或许是个好主意,怎么用呢?首先,它分泌出一滴黏液,随着腹部上翘拉成一条细丝,而卵就产在细丝顶上。卵悬浮在空中非常安全。丝产自雌草蛉腹部的腺体,起初是液体形式,把它拉出去的这个动作使得它从液体变成了固体,所有无脊椎动物的丝都是这样。每一枚卵都有自己的丝柄,柄有弹性,这样就算卵粒重也不会掉下来(图4)。而这些丝线确实是让人叫绝,蚂蚁之类的昆虫掠食者从草蛉的卵旁边经过,竟然丝毫没有意识到几毫米开外就有可口的美味。因此,尽管正在寻找食物的蚂蚁近在咫尺,草蛉的卵却安然无恙。三天之后,卵开始孵化了。现在,如果危险袭来,雌草蛉的孩子们至少能够自救了。
(4)雌性草蛉将卵产在一根根细丝的顶部,悬在空中多安全
足丝蚁
在特立尼达岛郁郁葱葱的雨林中,人们发现有一层层的丝缠绕着树木。这些丝的主人是一种非常特别的生物,它用丝的方式也非同一般。丝网的制造者就生活在网的下面,它们是一群名不见经传的昆虫,叫作足丝蚁。足丝蚁躲在丝网层下面,以藻类和苔藓为食。它们的丝线并非来自腹部或口腔,而是来自前足跗节的腺体。每只前足都有大约150个小小的丝线喷射器。
一只正在寻找猎物的蚂蚁从足丝蚁的帐篷上经过(图5)。这层丝网虽然很薄,却密不透气,只要足丝蚁的动静不是太大,蚂蚁就发现不了它,尽管它就在蚂蚁脚下1毫米的地方。
(5)一只蚂蚁爬在足丝蚁如同帐蓬的丝网上
足丝蚁的帐篷质地很好,防水绝湿。但这顶帐篷的防水性能好得有点过头,以致于足丝蚁都面临着缺水的危险。因此,暴风雨过后,足丝蚁就会在帐篷上聚有雨水的地方开一个小洞,喝干里面的雨水。当然,喝过水后,足丝蚁还要修复洞口。但对于足丝蚁来说,这根本不是问题!
(6)头顶活盖,爪联丝线,进退自如
在马来群岛雨林中,有很多丝线从一小块地方向四周辐射开来。只要摸一摸丝线,就会有一只(读作:die dang)从密密的丝网活盖下探出头来(图6)。饥饿的时候会紧紧蹲在活盖的后面。外面所有的丝线都和一个套在洞口的线圈相连。的每一条腿都和外面的丝线保持着联系。丝线最轻微的震动都足以让它感知。如果只是震动一下,就不予理会,因为可能是一片落叶或一滴水触到了它的丝。但如果是反复的震动,特别是震动从一根丝传到了另一根丝,那就有可能是猎物了。比如这只甲虫, “哦,抓住了”!现在,要大开杀戒了(图7)。
(7) 抓住甲虫不放手
是现存的最古老的蜘蛛。它的背部很独特,具有分节的背板,这表明,它和先驱猎手蝎子具有很近的亲缘关系。和蝎子一样,也具有毒性很强的毒液。一旦被咬过,猎物几乎没有生还的可能。
人面蜘蛛 寄居姬蛛
人面蜘蛛,热带一种金圆网蜘蛛,它们织的网有好几米宽,而且非常强韧,小鸟撞到它们的网上也挣脱不掉。
这次是一只蛾子。人面蜘蛛给了蛾子致命的一口,之后就回到网中央,它要把蛾子捆起来。但大网也有自身的问题。要想控制外部局势并不容易。
寄居姬蛛的体重只有人面蜘蛛的百分之一,因此,它能够神不知鬼不觉地沿着丝线走过这个巨大的蛛网。注意,它是个窃贼!一只苍蝇刚刚落网,就在它的不远处,这给了它偷盗的机会。但人面蜘蛛也觉察到了苍蝇的落网。
它不费吹灰之力就抓住了苍蝇(图8)。又一只苍蝇落网了。现在,寄居姬蛛的机会才真正到了,因为人面蜘蛛正忙着进食。
(8)小小的寄居姬蛛和人面蜘蛛体型相差悬殊
寄居姬蛛只有斩断了苍蝇和人面蜘蛛之间的蛛丝,这样苍蝇挣扎产生的震动才不至于传到人面蜘蛛那里。人面蜘蛛还在蛛网中央,好像对蛛网外围发生的事情一无所知。苍蝇就吊在一根蛛丝上。它的体重是寄居姬蛛的5倍,寄居姬蛛根本扛不动这只苍蝇,它必须想个妙招。它把一根蛛丝拴到自己身上,爬到蛛网外,把蛛丝拴到一根树枝上。然后再来一根丝线,保证万无一失。
寄居姬蛛这时就可以剪断连接人面蜘蛛的那最后一根蛛丝,把苍蝇拖走了(图9)。
(9)剪断最后一根蛛丝盗走了苍蝇
终于远离了人面蜘蛛的蛛网,人面蜘蛛还在埋头苦吃。寄居姬蛛可以安安心心地享用偷来的食物了。
奇三角姬蛛
这棵红豆杉里有一个蛛网,是三角形的,好像是从圆网上取下来的一片(图10)。这是奇三角姬蛛的网。要想发挥作用,这张三角网必须绷紧。奇三角姬蛛用力拖动“主绳索”并在身体上方缠绕,张力在一点点增大。紧点儿……再紧点儿……。它必须耐心等待。有时候如果蜘蛛不能尽快抓住苍蝇,落网的苍蝇可能就会挣脱。但是面对现在这张网,苍蝇不再有逃脱的可能。猎物触网了,奇三角姬蛛迅速出击。利用慢镜头你就能明白发生了什么事情。奇三角姬蛛迅速放下手中的线轴,它的网立刻下陷,几乎在一瞬间缠住了猎物。现在,开始享用大餐吧!
(10)奇特的三角形网
红背蜘蛛
在澳大利亚,有一种蜘蛛已经把蛛网建造技术推向了一个更高的层次。它们建造的蛛网不是平面的,而是三维立体的。通常情况下,它们喜欢在人们的后院和走廊上安家落户。它们就是声名狼藉、毒性极强的红背蜘蛛。雌性红背蜘蛛通常在夜间建造这种精美复杂的蛛网。它们的网不仅宽,而且深。为了织出这样的网,雌蛛需要两个平坦的表面,一上一下,这就是它在植物架子下面发现的目标。首先,它背后牵着一根丝线下来了。它把丝线的末端粘到走廊的地面上。接着,它又回到上面,拖着另一根丝线,并把它粘到第一根丝线上,起到加固作用。然后,它把这根线拉紧了。这是建造蛛网当中一个关键的环节。它又下去了。为了造这个网,它会这样循环往返多次。到收工的时候,它将垂直固定住几十根这种绷得紧紧的粘性丝线(图11)。一般的蜘蛛网是没有办法抓住蚂蚁的。一只蚂蚁从远处过来了。它在植物架下搜寻,眼看着撞到了红背蜘蛛的蛛丝上。蚂蚁挣扎着,但无济于事,后面的蚂蚁也纷纷陷入这个埋伏圈。丝线的震动传回到正等在上方的红背蜘蛛那里。蜘蛛根本不需要着急。它的食物就悬吊在蛛丝上,而且不可能逃脱。想吃的时候再拉上来就是了。
(11)建造一个三维立体的蛛网
流星锤蛛
一整天,这只流星锤蛛都一动不动。当夜幕降临的时候,它准备行动了。流星锤蛛放弃了伪装,开始走动了。它慢慢地向下,来到了这片叶子的下方。在那里,它从一根水平的蛛丝上悬吊下来。接下来,它开始吐出一根坚韧的蛛丝,并用后腿把蛛丝从吐丝器里拽出来。蛛丝的末端有一个粘性的丝球。这就是它的流星锤。万事俱备,只欠东风,它爬回到树叶上,重新占据在水平蛛丝上的位置,流星锤就悬吊在她的一条前腿上(图12)。第一次没有打中,不过没关系,它有引诱飞蛾回头的办法。它能产生一种信息素,这种化学香水会对飞蛾产生诱惑力。而且,它还能根据周围飞蛾的种类改变“香水”的味道。飞蛾回来了。 “看我的流星锤”!……这次它成功了,它的流星锤击中了飞蛾。
(12)“看我的流星锤!”
现在,它开始捆绑飞蛾。但它没有收工,它还要继续捕捉更多的猎物。不同的飞蛾,不同的信息素。流星锤蛛要好好地饱餐一顿。