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        智慧的蛛網(wǎng)

        2007-01-01 00:00:00
        大自然探索 2007年6期

        也許是由于其貌丑陋,八條毛茸茸的腿使人厭惡,也許是由于四處編織的沾滿灰塵和蟲尸的網(wǎng)讓人覺(jué)得不舒服,也許是由于那尖銳的能刺穿獵物的毒牙讓人感到恐懼,總之,喜歡蜘蛛的人實(shí)在不多。不過(guò),科學(xué)家對(duì)蜘蛛?yún)s另有一番評(píng)價(jià)。仔細(xì)觀察,你會(huì)發(fā)現(xiàn)在蜘蛛這個(gè)小小生物身上蘊(yùn)藏著無(wú)窮的奧妙,而其中最奇妙的就是蜘蛛編織的網(wǎng)。

        蜘蛛真相

        在多數(shù)人的印象中,蜘蛛是一群生性殘酷、令人生厭的家伙,躲藏在昏暗的角落里,張起陰險(xiǎn)的網(wǎng),狠毒地捕食各種弱小昆蟲,即使對(duì)待自己的配偶也同樣殘酷。人們?yōu)槭裁催@么討厭蜘蛛?這是因?yàn)椴涣私馑?。其?shí),蜘蛛是一種古老的動(dòng)物,科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)3億年前的蜘蛛化石,也就是說(shuō),遠(yuǎn)在人類出現(xiàn)之前,蜘蛛就已生活在我們這顆行星上了。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中,蜘蛛進(jìn)化出了自己獨(dú)特的生存技巧,得以繁衍至今。認(rèn)識(shí)蜘蛛,可以幫助我們更好地了解自然的生存法則。

        先問(wèn)一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題:“蜘蛛屬于哪一類動(dòng)物?”也許有人會(huì)毫不猶豫地回答:“昆蟲!”但這個(gè)回答卻大錯(cuò)特錯(cuò)了,因?yàn)樽屑?xì)比較后你會(huì)發(fā)現(xiàn):昆蟲都是6只足,而蜘蛛?yún)s有8只;昆蟲的身體分頭、胸、腹三個(gè)部分,而蜘蛛的頭、胸部卻是長(zhǎng)在一起的。進(jìn)一步你還會(huì)發(fā)現(xiàn):蜘蛛不像昆蟲那樣長(zhǎng)有翅膀、有腹部分節(jié);蜘蛛只有8只單眼,而昆蟲卻有著兩只由成百上千個(gè)單眼組成的大大的復(fù)眼……結(jié)論已經(jīng)非常明顯:蜘蛛不是昆蟲。

        蜘蛛是蛛形綱蜘蛛目動(dòng)物的統(tǒng)稱,最顯著的特征是有8只腳,身體呈圓形或橢圓形,融合在一起的頭胸部和腹部之間有細(xì)細(xì)的腹柄相連,這是它們區(qū)別于昆蟲的標(biāo)志。與蜘蛛親緣關(guān)系最近的是蝎子和螨類。目前,被記錄的蜘蛛有35000種之多,僅在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的就有2000多種,而且這個(gè)數(shù)字距離實(shí)際情況還相差很遠(yuǎn)。所有的蜘蛛都長(zhǎng)著毒牙,但毒性可能危害到人的只有二三十種。蜘蛛其實(shí)從來(lái)不主動(dòng)攻擊人,即使真的攻擊,一般情況下人也不會(huì)覺(jué)察到,因?yàn)橹┲氲亩狙来蠖疾粫?huì)很深地刺入人的皮膚,不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。所以,如果你被什么東西蜇了一下,千萬(wàn)不要想當(dāng)然地歸罪于蜘蛛。你應(yīng)該先看看傷口上的小眼是一個(gè)還是兩個(gè),如果是一個(gè),那肯定不是蜘蛛干的。蜘蛛不僅種類繁多,而且體型大小也極懸殊,小的蜘蛛小過(guò)芝麻,成年個(gè)體只有0.1毫米長(zhǎng),大的蜘蛛大如鴨蛋,身體竟有11厘米長(zhǎng)。它們的適應(yīng)性很強(qiáng),有的能耐受46℃的高溫,有的在-30℃的低溫下也能生存,甚至在喜馬拉雅山的6700米高處,在那亙古不融的冰雪世界中,也有蜘蛛頑強(qiáng)的蹤跡。

        張開羅網(wǎng)

        在希臘神話里,蜘蛛是紡織巧匠的化身。的確,蜘蛛稱得上是第一流的編織工匠。我曾在辦公室附近的兩棵小樹之間發(fā)現(xiàn)了一張很大的網(wǎng),兩樹干中間約有兩米半寬。我非常好奇:樹干間的第一條絲是怎樣拉過(guò)去的呢?難道蜘蛛會(huì)飛么?后來(lái)我發(fā)現(xiàn)蜘蛛老老實(shí)實(shí)走了許多“彎路”——它先將絲粘在一棵樹干上,然后順樹而下爬到空地,并小心翼翼地努力翹起尾部,生怕自己的絲粘到地面的沙石或草葉上。當(dāng)慢慢爬上對(duì)面的樹干,感覺(jué)高度差不多了時(shí),蜘蛛便把絲收緊拉直,完成第一條絲的構(gòu)架。就這樣,一條,兩條,以后的幾條絲都是如此完成的。其間蜘蛛從不懈怠,總是完成一條后又急忙開始另一條,著實(shí)認(rèn)真。

        蜘蛛織的網(wǎng)精確得幾乎挑不出毛病。蜘蛛在織網(wǎng)時(shí)大都遵循一個(gè)操作規(guī)律:先搭腳手架般的框架,再輻射狀地牽上幾條等分的絲,然后盤旋著將絲從外圈織到內(nèi)圈,圈與圈之間距離相等。通常不到半小時(shí),一張網(wǎng)便大功告成了。在有風(fēng)的日子里,受風(fēng)的影響,可能就要多花一兩倍的時(shí)間。網(wǎng)織成以后,有些老謀深算的蜘蛛還會(huì)在網(wǎng)下另加一條“保險(xiǎn)帶”,以便遇到危險(xiǎn)時(shí)逃之夭夭。

        科學(xué)家發(fā)現(xiàn),世界上無(wú)法找到兩張一模一樣的蛛網(wǎng)。不同種類、不同年齡的蜘蛛織的網(wǎng)大小不等,形狀各異。園蛛的網(wǎng)形同掛在屋檐下的車輪,棚蛛的網(wǎng)如搭在樹間的帳蓬,球腹蛛的網(wǎng)像一個(gè)精巧的小籠子,水蛛的網(wǎng)像沉在水下的鈴鐺,草蛛的網(wǎng)則酷似一架吊床。有的蜘蛛還能織套索狀的網(wǎng),在空中如西部牛仔的套索般抖動(dòng)。還有的蜘蛛能聯(lián)合織出一大片密網(wǎng),鋪設(shè)在草桿上,像微風(fēng)中展開的風(fēng)帆。南美洲有一種蜘蛛,常幾十只共同編織一張碩大的色彩和圖案都很美麗的網(wǎng),當(dāng)?shù)鼐用裆踔劣盟龃昂?。總之,除了常見的平展的蛛網(wǎng)以外,還有漏斗狀的、碗狀的、圓頂狀的、管狀的蛛網(wǎng),真是形形色色,無(wú)奇不有。

        蜘蛛織網(wǎng)是一種本能活動(dòng),經(jīng)歷了億萬(wàn)年的進(jìn)化過(guò)程。據(jù)說(shuō)最早的蜘蛛只會(huì)織一條像曬衣繩那樣單調(diào)的獨(dú)絲。在上億年的進(jìn)化過(guò)程中,蜘蛛網(wǎng)變得越來(lái)越復(fù)雜。現(xiàn)在,蜘蛛不僅能夠編織我們常見的平面網(wǎng),許多聰明善織的蜘蛛還能夠編織三維的立體網(wǎng)。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的專家經(jīng)研究認(rèn)為,蜘蛛編織復(fù)雜的三維立體網(wǎng)多半是1.3億年前在天敵大黃蜂的威脅下進(jìn)化出來(lái)的一種防御手段。大部分蜘蛛從1.45億年前就開始織平面網(wǎng)了,而最早會(huì)織立體網(wǎng)的蜘蛛出現(xiàn)在1.3億年前,這差不多正是大黃蜂在地球上出現(xiàn)的時(shí)間。進(jìn)可攻退可守的三維立體網(wǎng)顯然較其他平面網(wǎng)更加安全。專家研究了數(shù)百個(gè)黃蜂捕食的例子后發(fā)現(xiàn),黃蜂特別愛(ài)吃各種蜘蛛,而面對(duì)黃蜂,躲藏在立體網(wǎng)中的蜘蛛的逃生機(jī)會(huì)更大一些,這是因?yàn)橹灰S蜂碰到了立體網(wǎng)最外面任何部分的一條蛛絲,都會(huì)引起震動(dòng),網(wǎng)中的蜘蛛便可及時(shí)逃生,而平面網(wǎng)上的蜘蛛大部分就沒(méi)有那么幸運(yùn)了??磥?lái),蜘蛛不怕麻煩地大織立體蛛網(wǎng),其目的是使黃蜂身處錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)中時(shí),不能一下子接近自己。另一些專家則認(rèn)為,立體網(wǎng)的出現(xiàn)是因?yàn)樗^平面網(wǎng)更堅(jiān)固耐用,可以因地制宜編織,并且不用每天回收(蛛絲容易吸收水分而失去黏性,所以很多種類的蜘蛛每天都要將網(wǎng)回收,然后在黎明前重新編織)。但我總覺(jué)得,蜘蛛之所以不每天回收立體網(wǎng),是由于這種網(wǎng)太復(fù)雜了,無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)復(fù)制。

        完美“繩索”

        蜘蛛以網(wǎng)為生,但蛛網(wǎng)遠(yuǎn)不止是它們的“菜籃子”,對(duì)于幾乎是全瞎的蜘蛛來(lái)說(shuō),網(wǎng)是各種感覺(jué)器官的延伸。憑纖細(xì)的蜘絲震動(dòng)所傳遞的信息,蜘蛛能準(zhǔn)確無(wú)誤地確定投網(wǎng)者的身份、位置、大小。網(wǎng)同時(shí)還是蜘蛛的住宅,它們幾乎一輩子都居住在里面,在網(wǎng)的庇護(hù)下出世、婚配、生兒育女。有時(shí)候,盡管蜘蛛不在網(wǎng)上,但網(wǎng)上總有一根細(xì)絲連著蜘蛛休息的地方,只要網(wǎng)上有動(dòng)靜,蜘蛛就會(huì)獲得信息。

        也許,你想知道蜘蛛編織蛛網(wǎng)的蛛絲是從哪里來(lái)的。蜘蛛的腹部一般有6個(gè)紡織器,位于肛門附近。每個(gè)紡織器都有一個(gè)圓錐形的突起,上面有許多開口的導(dǎo)管與絲腺相連,絲腺能分泌出一種聚合骨蛋白。聚合骨蛋白在體內(nèi)為液體,排出體外遇到空氣中的氧便立即硬化為具有韌性的絲。一根完整的蛛絲是多個(gè)絲腺的共同產(chǎn)物,它由不同絲腺紡織出的許多根更細(xì)的絲混合紡成。我曾經(jīng)在放大鏡下觀察過(guò)蜘蛛的織網(wǎng)過(guò)程。蜘蛛的腿猶如靈巧的手指,不斷地從紡織器里將絲拉出來(lái),再梳理、揉搓成線,動(dòng)作非常熟練。最細(xì)

        的蛛絲只有頭發(fā)直徑的千分之一,經(jīng)過(guò)計(jì)算,一條能環(huán)繞地球一周的蛛絲只有168克重。不過(guò),你可千萬(wàn)不要小看了它的強(qiáng)度,絕非如人們印象中的那樣不堪一擊,一條細(xì)細(xì)的蜘蛛絲可以承受同樣直徑鋼絲5倍的拉力,而且在伸長(zhǎng)兩倍以上才會(huì)斷裂。如果用蛛絲做成鉛筆厚的甲板,可以承載噴氣式飛機(jī)的起飛。蛛絲可以說(shuō)是世界上最堅(jiān)韌的東西之一。

        蛛絲可以為蜘蛛做很多事情,無(wú)論捕獵食物的網(wǎng)、保護(hù)卵塊的巢、活動(dòng)或逃跑時(shí)的生命線,都是蛛絲的杰作。剛剛破卵而出的幼蛛還會(huì)爬上附近的高處,抬起肚皮,抽出絲來(lái)作為自己的交通工具——當(dāng)細(xì)細(xì)的絲線讓氣流刮走時(shí),也帶走了小蜘蛛。它們靠這種辦法能旅行很遠(yuǎn)的距離,甚至飄洋過(guò)海,在幾千公里外的地方建立自己的家園。

        在自然界里,也許沒(méi)有比蛛絲更完美更高效的繩索了。蛛絲具有很強(qiáng)的黏滯性。在電子顯微鏡下可以看到,一條蛛絲是由兩根不同的絲合成的:一根呈直線狀,沒(méi)有黏性,只能拉長(zhǎng)20%;另一根呈螺旋狀,有很強(qiáng)的黏性,可拉長(zhǎng)4倍。兩根絲共同組成了一根如同《西游記》里的“捆妖索”般的神奇繩索。這條繩索周圍還覆蓋著一層膠質(zhì)狀的微滴,每個(gè)微滴其實(shí)是一個(gè)絲團(tuán)。昆蟲不小心碰到微滴便會(huì)被粘住,昆蟲越掙扎,蛛絲伸得越長(zhǎng)捆得越牢,無(wú)論昆蟲怎樣騰挪也無(wú)濟(jì)于事。個(gè)別聰明的蜘蛛種類能將絲的這種功能應(yīng)用得十分獨(dú)特。云南西雙版納的一些蜘蛛會(huì)織一種管狀的,能散發(fā)出類似某些種類雌蛾性激素氣味的網(wǎng)。當(dāng)雄蛾尋著氣味興致勃勃地前來(lái)求愛(ài)時(shí),等待它的是蜘蛛拋出的一條頂端有一顆黏性液珠的蛛絲索。還有一種漁翁蜘蛛干脆把這樣一根下面纏著一團(tuán)黏液的“流星錘”在空中晃來(lái)晃去,像是一只隨風(fēng)飄蕩的小昆蟲,以吸引肉食的虻,后者往往會(huì)把它當(dāng)成自己的獵物。

        也許你會(huì)感到奇怪:蜘蛛為什么不會(huì)被自己的網(wǎng)粘住?原來(lái),蜘蛛會(huì)分泌一種油脂作為身體的潤(rùn)滑劑,而且蜘蛛在網(wǎng)中心呆的那塊地方是不具黏性的。另外,蜘蛛經(jīng)常來(lái)來(lái)往往的那幾條線也是不具黏性的。我曾經(jīng)用有機(jī)溶劑將蜘蛛身體上的油脂洗掉,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)它再回到網(wǎng)上時(shí),一樣會(huì)被網(wǎng)粘得結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)的。

        網(wǎng)中秘密

        人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)上居然有類似英文字母的圖案,當(dāng)然這只是巧合。不過(guò),蜘蛛織網(wǎng)的確如同寫字,可以在網(wǎng)上留下各種信息。

        每種蜘蛛都會(huì)織自己的基本圖案,這種特性在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中一代代傳承下來(lái),千萬(wàn)年來(lái)從未改變過(guò)。不過(guò),盡管網(wǎng)的圖案基本相同,但同一種蜘蛛的不同個(gè)體織的網(wǎng)還是有細(xì)微差別的,而且這些差別包含著許多復(fù)雜的信息,比如環(huán)境的好壞,食物的多寡,天敵的情況,主人的性別,等等。網(wǎng)幾乎是蜘蛛交流信息的唯一工具,外來(lái)的蜘蛛一旦接觸網(wǎng),就能依靠非常靈敏的足尖觸覺(jué)讀懂網(wǎng)上的“天書”,了解網(wǎng)主的情況。

        蜘蛛網(wǎng)中究竟隱藏著什么樣的信息呢?舉例來(lái)說(shuō),一張小小的蛛網(wǎng)能反映天氣的變化趨勢(shì),而氣象學(xué)家根據(jù)蜘蛛織網(wǎng)的地點(diǎn)、圖案和蛛絲的變化,就可以推測(cè)未來(lái)日子的晴雨、氣壓和風(fēng)向。很多蜘蛛每天都要將網(wǎng)回收,然后選在最干燥、最寒冷的黎明前重新織網(wǎng)。如果空氣太潮濕,敏感的蜘蛛便會(huì)停止織網(wǎng),以免浪費(fèi)精力。1794年深秋,它們的這一習(xí)慣居然幫助拿破侖打贏了一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)時(shí)拿破侖正大舉進(jìn)攻荷蘭的烏德勒支要塞。據(jù)險(xiǎn)而守的荷蘭人打開了所有河流的水閘,以滾滾洪水阻擋法軍的進(jìn)攻。拿破侖在無(wú)可奈何之下準(zhǔn)備撤退,這時(shí)卻意外接到了“蜘蛛在大量吐絲結(jié)網(wǎng)”的報(bào)告。拿破侖知道,蜘蛛大量吐絲結(jié)網(wǎng)預(yù)示著干冷天氣即將到來(lái)。他當(dāng)機(jī)立斷,下令就地待命。果然,不久后寒潮襲來(lái),河流冰封,法軍踏冰前進(jìn),一舉攻陷了荷蘭。

        在醫(yī)學(xué)家看來(lái),蛛網(wǎng)卻另有一番情趣。他們發(fā)現(xiàn),一些藥物例如興奮劑居然可以影響蜘蛛網(wǎng)的圖案。如果給蜘蛛吃一點(diǎn)咖啡因,它織網(wǎng)時(shí)就會(huì)變得特別興奮,絲也排列得十分寬松,彎彎曲曲,參差不齊;如果給蜘蛛吃一點(diǎn)氨基苯丙,它織的網(wǎng)不是缺少這邊就是缺少那邊;如果給蜘蛛吃一點(diǎn)大麻堿,它織的網(wǎng)的外面總會(huì)缺少一圈……蜘蛛的這一特征也許今后可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究上——如果需要鑒定某一種微量物質(zhì)的成分,請(qǐng)蜘蛛來(lái)幫忙就可以了。

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