金蛛蛛丝装饰带对鸟类捕食者的防御功能

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捕食是驱动猎物形态和行为防御演化的强大自然选择压力。为了逃避捕食者的捕食,圆网蛛也演化出了多种防御策略。到目前为止,几乎所有的金蛛属蜘蛛都用显眼的白色、并能反射紫外光的蛛丝来装饰它们的圆网,这种蛛丝装饰物简称装饰带。自从装饰带在一个多世纪以前被首次发现并描述以来,生物学家就对它们的功能赋予了极大的兴趣,因此提出了多个有关蛛丝饰带功能的假说。其中的一个很重要的功能是金蛛的蛛丝装饰带是用来防御捕食者捕食的。然而,蛛丝装饰带是如何防御捕食者捕食的,也就是其防御机制,至今仍不清楚,而且这一假说也缺乏直接的证据。此外,受到捕食者攻击后,金蛛还进化出了一套次级防御行为来应对捕食者,比如掉落地面装死、在网两边来回穿梭、在网上急速抽动以及快速从网中央转移到网的边缘等。因为金蛛幼蛛和成蛛所织的蛛丝装饰带显著不同,那么金蛛次级防御行为是否与年龄及装饰带的类型和装饰带的有无有关呢?这在很大程度上仍未被探索。本研究采用光谱分析、视觉建模以及以小鸡为代表的鸟类捕食者,对金蛛的幼蛛盘状装饰和成年雌蛛十字形装饰两种类型装饰带的反捕食者防御假说进行了检验。同时,也对与年龄和装饰带相关的次级防御行为进行了研究。视觉模型结果显示,小鸡既能区分圆盘形装饰带中的幼蛛,也能区分十字形装饰中的成蛛。捕食实验结果表明,不管网上有没有圆盘形装饰带,只有幼蛛暴露在小鸡面前时,绝大多数小鸡都会攻击暴露在它们面前的幼蛛。但是当幼蛛在圆盘形装饰带的背后时,小鸡就很少会攻击幼蛛。当雌蛛在有‘十字’形装饰带的网上时,小鸡攻击装饰带或者雌蛛腿比它们攻击雌蛛的头胸部或腹部明显要多。但是当雌蛛在没有‘十字’形装饰带的网上时,小鸡攻击雌蛛头胸部或腹部比它们攻击腿明显要多。此外,更多幼蛛比成蛛在受到小鸡攻击后做出反应。在有装饰带的网上,幼蛛和成蛛在被小鸡攻击后的反应与未装饰的网不同。总的来说,结果表明,幼蛛的圆盘状装饰带起得视觉障碍的功能从而防止它们被天敌发现,而成蛛的‘十字’形装饰带会引导捕食者的注意力转移到装饰带或可再生的身体部分比如腿上,从而有时间逃避捕食者的捕食。对捕食者的次级防御反应与蜘蛛的年龄、攻击部位和装饰类型有关。本研究首次为小悦目金蛛不同类型的蛛丝装饰带的防御机制提供了直接证据,同时也首次探索了小悦目金蛛与年龄和网装饰相关的次级防御行为。因此,本研究为广泛研究具有装饰行为的动物的反捕食策略的功能及演化提供了一个新的研究方法和新的视角。
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