性食同类:黑寡妇红斑寇蛛、隆喜妩蛛雌性有时会在交配后杀死雄性(黑寡妇食夫)

约会是一道送命题，但有些生物找到了保命的方法。

撰文 | 栗子

审校 | clefable

对许多动物来说，每次交配都有可能是一场死亡挑战。

这是因为，常有雌性在爱情活动结束之后吃掉自己的伴侣，丝毫不介意那是孩子的父亲。在生物学上，这种操作叫“性食同类”（sexual cannibalism）。比如，红斑寇蛛（Latrodectus mactans）雌性有时会在交配后杀死雄性，并从尸体里摄取丰富的蛋白质，因此有了“黑寡妇”这个令人胆寒的名号。

不光是红斑寇蛛，同在寇蛛属（Latrodectus）的一些其他物种，也都被称作“寡妇蜘蛛”。有些雄性是因为来不及逃跑，才变成了女伴的一顿午餐，还有的雄性是甘愿付出自己的生命。比如，一只雄性红背蜘蛛（Latrodectus hasselti）在与雌性交配完成后，能用流畅的空翻技艺，把自己送进新娘的嘴里。

而现在，湖北大学张士昶副教授领衔的研究团队发现，有一种蜘蛛当中的雄性，不仅不情愿把自己献祭给“恐怖新娘”，还拥有高效的弹射技能，帮助自己从约会之中全身而退。这样，它便可以安全地享受自己的第一次，以及接下来的许多次。

科学家们把这项研究成果发表在《当代生物学》（Current Biology）上。

发射精子，再发射自己

研究团队观察的蜘蛛名叫隆喜妩蛛（Philoponella prominens），来自妩蛛科（Uloboridae），在中国、日本、韩国等地都有分布。这种蜘蛛身材娇小，雄性体长通常在3毫米左右，大约是雌性的一半。

它们不像那些单独结网的蜘蛛，生活在自己的世界，除了繁殖和打斗之外很少见到其他同类。隆喜妩蛛是“群居”动物，它们织的小网会连接成一张大网，而大网能容纳超过200只蜘蛛共同生活，雄性与雌性的数量比大致是1.5：1。科学家觉得，这样蜘蛛应该有更多的机会遇到异性。

于是，隆喜妩蛛成为了团队探索两性冲突（sexual conflict）的理想观察对象。科学家们一共调查了477张大网，然后发现雌蜘蛛很少离开它自己那张小网，而雄性一旦成熟便会开始四处寻找伴侣。

到了2019年10月，研究者第一次注意到，有雄性隆喜妩蛛在交配之后迅速弹开，远离雌性的身边。另外，科学家也看到了一些雄性被女友吃掉的惨剧。他们想要确认，高速弹射是不是雄蜘蛛保命的必要操作。

所以，科学家把一些雄性和雌性隆喜妩蛛请进实验室，把雄蜘蛛放到雌蜘蛛的网上，就这样让155对蜘蛛交配成功——雄蜘蛛把自己的触肢（pedipalp）插入雌性生殖器的开口处，把当中盛放的精子传送给女友。

在那之后，有152只雄蜘蛛将自己发射了出去，而余下3只发射失败的雄蜘蛛，全部被女友杀死并消化了。

那些高速弹射动作仿佛是在瞬间完成，普通摄影机甚至无法捕捉到雄蜘蛛逃离的清晰过程。在实验当中，科学家还用高速摄影机拍下了它们精湛的生存技巧。

经过计算，团队得出雄蜘蛛的弹射速度可达每秒88.2厘米。或许你还记得，它们的体长只有3毫米左右，假如换算成一位身高1.8米的人类，相当于在1秒之内弹出500多米远。而雄蜘蛛弹射时的加速度也十分可观，团队根据高速摄影机记录的100多段虫片，估算出每只雄性的最大加速度在74.2~528.7米/平方秒。

科学家说，虽然知道一些动物拥有类似“弹射器”的装置，能够缓慢累积弹性势能，然后瞬间释放，从而实现超快的动作，不过那些机制要么是用来捕食，要么是用来躲避捕食者。而用来防御配偶攻击的弹射行为，他们还是第一次见到。

面对这样一个珍贵的研究对象，科学家也想要知道，高速弹射的秘诀在哪里。

弹射器在何处？

蜘蛛有8条腿。在阅览虫片的时候，研究团队发现，交配时雄性会把第一双腿弯曲地撑在雌性身上。而在弹开的瞬间，这双腿便迅速伸直了。他们怀疑，雄蜘蛛的弹射器就在这两条腿上。

为了弄清隆喜妩蛛的腿上有没有特殊结构帮助弹射，研究者在立体显微镜和扫描电子显微镜下观察了雄蜘蛛的腿，重点是看各个关节。结果发现，所有关节都有囊状结构，可以收缩和伸展。

而在每条腿上，胫节与跖节之间的那个关节中，囊状结构的表面积又明显大于其他关节里的囊状结构。这也让科学家推测，第一双腿上、胫节与跖节间的关节，就是雄蜘蛛能够弹射出去的关键。

当科学家从雄蜘蛛的其余六条腿中切除一条或两条，它们依然可以成功与雌性交配并逃脱。这说明，那六条腿确实不是成功弹射的要素，嫌疑更加集中在了第一双腿上。

而当第一双腿被切除一条，或两条都被切除后，雄蜘蛛只会向雌性求爱，却无法骑上雌性的身体。当第一双腿的胫节与跖节间的关节被刺穿，雄性同样无法骑上雌蜘蛛完成交配。

经过一番实验，科学家确信，这些雄蜘蛛的弹射器就长在第一双腿上。并且，是胫跖关节的液压结构帮助它们储存能量，并在极短的时间内完成释放。

而这个高效的弹射器，也为雄蜘蛛赢得了多次交配的机会。

跑了，还回来吗？

研究团队还发现，在求偶和交配的过程中，雄性隆喜妩蛛会用自己的前纺器（anterior spinnerets）来吐丝，由此搭建起一条“安全线”（safety line），或者说是一条安全索道。

在第一次逃生后，它们还会沿着那条索道爬回雌性身边，再一次交配，再一次逃生。如此循环往复，最多重复了6次。而当科学家剪断那条安全索道，雄性依然可以在交配后弹射，但随后会跌落地面，恋情也就断了线。

研究者相信，那条“安全索道”的存在，是为了保障雄蜘蛛有朝一日还能回到心爱的女生身旁。在它眼中，仿佛从来就没有什么“恐怖新娘”。

而对雌性来说，无法弹射的雄蜘蛛会被自己吃掉；而只要约会过的雄蜘蛛没有被吃掉，就依然有机会再次和它相遇，生出新的后代。

如此一来，具备弹射技能的雄性，就有更多机会把相应的优良基因传递下去。那么在后辈之中，越来越多的雄性隆喜妩蛛也将获得弹射技能。这便是性选择的力量。

单身不好吗？

原论文：

https：//www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822（22）00485-7

参考链接：

https：//www.eurekalert.org/news-releases/949721

https：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/477949.shtm

本文转自《环球科学》