約會(huì)是一道送命題，但有些生物找到了保命的方法。
撰文 | 栗子
審校 | clefable
對(duì)許多動(dòng)物來(lái)說(shuō)，每次交配都有可能是一場(chǎng)死亡挑戰(zhàn)。
這是因?yàn)?，常有雌性在?ài)情活動(dòng)結(jié)束之后吃掉自己的伴侶，絲毫不介意那是孩子的父親。在生物學(xué)上，這種操作叫“性食同類”（sexual cannibalism）。比如，紅斑寇蛛（Latrodectus mactans）雌性有時(shí)會(huì)在交配后殺死雄性，并從尸體里攝取豐富的蛋白質(zhì)，因此有了“黑寡婦”這個(gè)令人膽寒的名號(hào)。
不光是紅斑寇蛛，同在寇蛛屬（Latrodectus）的一些其他物種，也都被稱作“寡婦蜘蛛”。有些雄性是因?yàn)閬?lái)不及逃跑，才變成了女伴的一頓午餐，還有的雄性是甘愿付出自己的生命。比如，一只雄性紅背蜘蛛（Latrodectus hasselti）在與雌性交配完成后，能用流暢的空翻技藝，把自己送進(jìn)新娘的嘴里。
而現(xiàn)在，湖北大學(xué)張士昶副教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，有一種蜘蛛當(dāng)中的雄性，不僅不情愿把自己獻(xiàn)祭給“恐怖新娘”，還擁有高效的彈射技能，幫助自己從約會(huì)之中全身而退。這樣，它便可以安全地享受自己的第一次，以及接下來(lái)的許多次。
科學(xué)家們把這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）上。
發(fā)射精子，再發(fā)射自己
研究團(tuán)隊(duì)觀察的蜘蛛名叫隆喜嫵蛛（Philoponella prominens），來(lái)自嫵蛛科（Uloboridae），在中國(guó)、日本、韓國(guó)等地都有分布。這種蜘蛛身材嬌小，雄性體長(zhǎng)通常在3毫米左右，大約是雌性的一半。
它們不像那些單獨(dú)結(jié)網(wǎng)的蜘蛛，生活在自己的世界，除了繁殖和打斗之外很少見(jiàn)到其他同類。隆喜嫵蛛是“群居”動(dòng)物，它們織的小網(wǎng)會(huì)連接成一張大網(wǎng)，而大網(wǎng)能容納超過(guò)200只蜘蛛共同生活，雄性與雌性的數(shù)量比大致是1.5：1?？茖W(xué)家覺(jué)得，這樣蜘蛛應(yīng)該有更多的機(jī)會(huì)遇到異性。
于是，隆喜嫵蛛成為了團(tuán)隊(duì)探索兩性沖突（sexual conflict）的理想觀察對(duì)象?？茖W(xué)家們一共調(diào)查了477張大網(wǎng)，然后發(fā)現(xiàn)雌蜘蛛很少離開(kāi)它自己那張小網(wǎng)，而雄性一旦成熟便會(huì)開(kāi)始四處尋找伴侶。
到了2019年10月，研究者第一次注意到，有雄性隆喜嫵蛛在交配之后迅速?gòu)楅_(kāi)，遠(yuǎn)離雌性的身邊。另外，科學(xué)家也看到了一些雄性被女友吃掉的慘劇。他們想要確認(rèn)，高速?gòu)椛涫遣皇切壑┲氡Ｃ谋匾僮鳌?/p>
所以，科學(xué)家把一些雄性和雌性隆喜嫵蛛請(qǐng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，把雄蜘蛛放到雌蜘蛛的網(wǎng)上，就這樣讓155對(duì)蜘蛛交配成功——雄蜘蛛把自己的觸肢（pedipalp）插入雌性生殖器的開(kāi)口處，把當(dāng)中盛放的精子傳送給女友。
在那之后，有152只雄蜘蛛將自己發(fā)射了出去，而余下3只發(fā)射失敗的雄蜘蛛，全部被女友殺死并消化了。
那些高速?gòu)椛鋭?dòng)作仿佛是在瞬間完成，普通攝影機(jī)甚至無(wú)法捕捉到雄蜘蛛逃離的清晰過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，科學(xué)家還用高速攝影機(jī)拍下了它們精湛的生存技巧。
經(jīng)過(guò)計(jì)算，團(tuán)隊(duì)得出雄蜘蛛的彈射速度可達(dá)每秒88.2厘米?；蛟S你還記得，它們的體長(zhǎng)只有3毫米左右，假如換算成一位身高1.8米的人類，相當(dāng)于在1秒之內(nèi)彈出500多米遠(yuǎn)。而雄蜘蛛彈射時(shí)的加速度也十分可觀，團(tuán)隊(duì)根據(jù)高速攝影機(jī)記錄的100多段蟲片，估算出每只雄性的最大加速度在74.2~528.7米/平方秒。
科學(xué)家說(shuō)，雖然知道一些動(dòng)物擁有類似“彈射器”的裝置，能夠緩慢累積彈性勢(shì)能，然后瞬間釋放，從而實(shí)現(xiàn)超快的動(dòng)作，不過(guò)那些機(jī)制要么是用來(lái)捕食，要么是用來(lái)躲避捕食者。而用來(lái)防御配偶攻擊的彈射行為，他們還是第一次見(jiàn)到。
面對(duì)這樣一個(gè)珍貴的研究對(duì)象，科學(xué)家也想要知道，高速?gòu)椛涞拿卦E在哪里。
彈射器在何處？
蜘蛛有8條腿。在閱覽蟲片的時(shí)候，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，交配時(shí)雄性會(huì)把第一雙腿彎曲地?fù)卧诖菩陨砩?。而在彈開(kāi)的瞬間，這雙腿便迅速伸直了。他們懷疑，雄蜘蛛的彈射器就在這兩條腿上。
為了弄清隆喜嫵蛛的腿上有沒(méi)有特殊結(jié)構(gòu)幫助彈射，研究者在立體顯微鏡和掃描電子顯微鏡下觀察了雄蜘蛛的腿，重點(diǎn)是看各個(gè)關(guān)節(jié)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有關(guān)節(jié)都有囊狀結(jié)構(gòu)，可以收縮和伸展。
而在每條腿上，脛節(jié)與跖節(jié)之間的那個(gè)關(guān)節(jié)中，囊狀結(jié)構(gòu)的表面積又明顯大于其他關(guān)節(jié)里的囊狀結(jié)構(gòu)。這也讓科學(xué)家推測(cè)，第一雙腿上、脛節(jié)與跖節(jié)間的關(guān)節(jié)，就是雄蜘蛛能夠彈射出去的關(guān)鍵。
當(dāng)科學(xué)家從雄蜘蛛的其余六條腿中切除一條或兩條，它們依然可以成功與雌性交配并逃脫。這說(shuō)明，那六條腿確實(shí)不是成功彈射的要素，嫌疑更加集中在了第一雙腿上。
而當(dāng)?shù)谝浑p腿被切除一條，或兩條都被切除后，雄蜘蛛只會(huì)向雌性求愛(ài)，卻無(wú)法騎上雌性的身體。當(dāng)?shù)谝浑p腿的脛節(jié)與跖節(jié)間的關(guān)節(jié)被刺穿，雄性同樣無(wú)法騎上雌蜘蛛完成交配。
經(jīng)過(guò)一番實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家確信，這些雄蜘蛛的彈射器就長(zhǎng)在第一雙腿上。并且，是脛跖關(guān)節(jié)的液壓結(jié)構(gòu)幫助它們儲(chǔ)存能量，并在極短的時(shí)間內(nèi)完成釋放。
而這個(gè)高效的彈射器，也為雄蜘蛛贏得了多次交配的機(jī)會(huì)。
跑了，還回來(lái)嗎？
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在求偶和交配的過(guò)程中，雄性隆喜嫵蛛會(huì)用自己的前紡器（anterior spinnerets）來(lái)吐絲，由此搭建起一條“安全線”（safety line），或者說(shuō)是一條安全索道。
在第一次逃生后，它們還會(huì)沿著那條索道爬回雌性身邊，再一次交配，再一次逃生。如此循環(huán)往復(fù)，最多重復(fù)了6次。而當(dāng)科學(xué)家剪斷那條安全索道，雄性依然可以在交配后彈射，但隨后會(huì)跌落地面，戀情也就斷了線。
研究者相信，那條“安全索道”的存在，是為了保障雄蜘蛛有朝一日還能回到心愛(ài)的女生身旁。在它眼中，仿佛從來(lái)就沒(méi)有什么“恐怖新娘”。
而對(duì)雌性來(lái)說(shuō)，無(wú)法彈射的雄蜘蛛會(huì)被自己吃掉；而只要約會(huì)過(guò)的雄蜘蛛沒(méi)有被吃掉，就依然有機(jī)會(huì)再次和它相遇，生出新的后代。
如此一來(lái)，具備彈射技能的雄性，就有更多機(jī)會(huì)把相應(yīng)的優(yōu)良基因傳遞下去。那么在后輩之中，越來(lái)越多的雄性隆喜嫵蛛也將獲得彈射技能。這便是性選擇的力量。
單身不好嗎？
原論文：
https：//www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822（22）00485-7
參考鏈接：
https：//www.eurekalert.org/news-releases/949721
https：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477949.shtm
本文轉(zhuǎn)自《環(huán)球科學(xué)》