蜘蛛也会哺乳? | 科学史小画

编者按:中科院之声不定期手绘一张“科学史小画”,为大家介绍一段科学史和其背后的故事。

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哺乳指动物产下幼仔以后,用自己乳腺分泌乳汁哺育幼仔的生物现象。长期以来,哺育和长时间抚育后代的行为,被认为是哺乳动物的“专利”。尽管有少数非哺乳动物,例如鸟类或者蟑螂也提供类似“乳汁”的分泌物喂养后代,但这并非真正的哺乳行为和模式。

中国科学院西双版纳热带植物园权锐昌研究员和陈占起博士等组成的研究团队于2018年11月30日在《科学》(Science)上发文Prolonged milk provisioning in a jumping spider。(《一种跳蛛的长期哺乳行为》)他们发现一种蜘蛛,具有长期的“哺乳行为”,并且这种哺乳行为和哺乳动物非常相似,这是一种什么蜘蛛呢?

这种会哺乳的蜘蛛叫大蚁蛛,(学名:Myrmarachne magnus)是一种跳蛛科蚁蛛属的动物。大蚁蛛通体呈黑色,体长约9毫米,因其形态酷似蚂蚁而得名,它长期生活于低矮灌木草丛里,广泛分布于东南亚和我国南部地区。

在观察大蚁蛛时,科学家们发现了一个奇特的现象:幼蛛在出生后的21天内,没有离开巢穴觅食,同时也未观测到母亲将食物带回巢穴喂食,但小蜘蛛的体型却随着时间不断增加,这是为什么呢?怀着这个疑问,科研工作者利用显微镜进一步观测,发现幼蛛会聚拢在母亲的腹部,通过吸食母亲生殖沟部分泌出营养液滴生存发育!这种行为类似于哺乳动物用乳汁哺育幼崽。

经过后续测定,“蜘蛛乳汁”的蛋白质含量是牛奶的4倍左右,而脂肪和糖类的含量低于牛奶,这是一种具有丰富营养物质的优质乳汁。那么,大蚁蛛是否真的具备哺乳后代行为和能力呢?为了确证这一猜想,他们将刚生产后的大蚁蛛的上腹沟堵住,使其无法分泌乳汁。结果幼蛛停止发育,并在10天后死亡。这表明,刚出生的小蜘蛛在一定时间内是完全依赖母亲哺乳生活的,也证明大蚁蛛具有和哺乳动物同样的哺乳行为。

大蚁蛛的能力远不止于此,大蚁蛛和普通蜘蛛不同的地方在于,它还具有超长亲代抚育能力。

普通雄性蜘蛛在交配后就会迅速离开,养育后代的责任落在了蜘蛛妈妈的头上。但是大多数的小蜘蛛只是妈妈生活一段时间。有的蜘蛛妈妈会外出捕食带回巢穴;有的则是在吃下食物后,利用嘴对嘴的方式将消化好的食物分泌液喂给小蜘蛛;如果蜘蛛妈妈死去,那么它的身体将会被幼小的子女吃掉。等到小蜘蛛获得了捕食能力后,就会单独捕食。当然,也有一些蜘蛛物种采取群居生活,但它们只是简单地群居在一起,建造和分享同一个蜘蛛网,共享食物。

大蚁蛛宝宝断奶后不会立刻离开家族独自生活,而是和母亲一起生活,受到母亲的照料,呈现出类似于人类的超长亲代抚育行为。成年后雄性蜘蛛将被社群驱逐,如果雄性蜘蛛试图返回巢穴,将会遭到攻击。科学家推测这是为了避免近亲繁殖带来的基因缺陷而采取的攻击行为。

中国科学家们在大蚁蛛中发现了亲代长期抚育后代的证据,这是国际上首次发现无脊椎动物能够哺乳并且长期养育后代的现象,这种现象为研究哺乳动物行为研究开启了一片新天地,有助于更好地认识和了解脊椎动物中的存在现状、进化历史和意义以及亲代对后代长期乳汁喂养的进化。

作者:秦显韩,系中国科学院大学人文学院科学史系博士生

来源:中国科学院大学

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