蜘蛛?喝酒?
谁的研究这么搞怪?原来是湖北大学的余国铖博士。
蜘蛛喝的酒,不是伏特加,也不是威士忌,而是水果自然发酵的产物。当食物经过酵母发酵,或过熟的水果和枯枝败叶腐烂,就会产生酒精。
培养皿中的酵母菌群落。图片来源:Wikipedia
酒精在自然界和人类生活中都很常见,对于绝大部分动物来说,它也是一种无需任何受体的中枢神经系统调节剂——换言之,酒精会平等地影响人和其他绝大多数动物的神经。
人喝酒会醉,动物也会,而且很多动物对酒精都没有抵抗力。比如,果蝇成虫和幼虫都会对一定浓度的酒精表现出喜爱,因为通常有酒精就说明有它们喜欢的食物——糖的存在。
酒精会影响动物的行为,当蜜蜂“喝”了20%的酒精后,攻击性就会拉满。
那么酒精对蜘蛛有何影响呢?余博士和研究团队的实验解答了这个问题。
实验的研究对象是下图的吉蚁蛛(Myrmarachne gisti),一种蚁蛛,肉食性,最爱吃果蝇。
吉蚁蛛,A为雄性,B为雌性。
蚁蛛属于跳蛛,因在形态以及行为上都酷似蚂蚁而得名。这种贝氏拟态为他们提供了很好的保护,使它们几乎广布在所有热带和温带的陆地生境中。
不同的蚁蛛,是不是都很像蚂蚁?图片来源:Yoshiaki Hashimoto et al. Scientific Reports (2020)
在这些生境中,蚁蛛经常能够接触到水果发酵产生的酒精。它们已经适应了有酒精的环境吗?它们会进一步“爱上”酒精吗?
余博士团队提出以下假设:
1. 吉蚁蛛会强烈偏好某浓度的酒精,并趋避其他浓度的酒精;
2. 当它们暴露在自己所偏好的酒精浓度的环境中,会有更高的捕食率。
为了探究这个问题,首先,余博士团队设置了一个迷宫选择实验,如下图所示,分为三个腔室,将吉蚁蛛置于中间,两边分别放上不同浓度的酒精和水。让吉蚁蛛在里面经过适应后开始选择,五分钟后统计蜘蛛在两边以及中间腔室里待的时间。
图为蜘蛛选择装置。实验共使用640只采集自武汉的吉蚁蛛,其中雌蛛325只,雄蛛315只,均为从亚成体阶段采集并使用相同的饲养方案养至性成熟为成体。
结果显示,吉蚁蛛对 20%-35% 浓度的酒精有显著偏好,而对 45% 以上浓度的酒精表现出显著趋避。
而且吉蚁蛛对酒精浓度的偏好果然表现出了性别差异。数据上看,雌性更偏好于 20%-30% 浓度的酒精,而雄性爱整点儿更烈的——它们更偏好于 30%-35% 浓度的酒精。
“喝酒”时,不同性别的吉蚁蛛有着不同的选择,据论文作者的结论,这并非是一个统计学上显著的差别,但仍然是一个有趣的现象。
不论雌雄,30% 浓度的酒精都是吉蚁蛛的心头好。它们为什么会偏好于这个浓度的酒精呢?是因为通常这个浓度的酒精下会有更多的猎物吗?
为了回答这个问题,余博士团队以蚁蛛的常见猎物果蝇,又设计了类似的选择实验,发现吉蚁蛛喜欢的 30% 浓度的酒精,果蝇也爱!
果蝇:“知不知道饮酒和饮水有什么区别?酒越饮越暖,水越喝越寒。”
吉蚁蛛喜欢的酒精浓度恰好猎物也同时喜欢,似乎能够说明为什么吉蚁蛛会偏好于这个浓度的酒精。
然而,酒精毕竟是一种无特异性的神经调节剂,蜘蛛“喝醉了”,还能正常捕食吗?
余博士团队进一步设计了以下实验:
在两侧腔室里,一个放置 200 微升 30% 浓度的酒精,另一个放置同样体积的水作为对照。然后再放入一只吉蚁蛛和两只无飞行能力的黑腹果蝇(突变体),记录蜘蛛对果蝇的捕食情况。当蜘蛛前中眼针对果蝇时开始计时。
实验的结果是,在注视和捕获猎物的时长上,30% 浓度的酒精没有造成什么影响。但雌蛛的第一次捕食成功率在 30% 浓度的酒精环境下,显著地低于对照组。
蚁蛛在酒精环境下做出了更多的捕食行为,但对雌蛛来说,成功率反而明显降低了,可谓“红颜易醉”。
总而言之,余博士团队的研究说明了,或许至少在这种蜘蛛心目中,酒精已不止单纯是酒精,而是成为了开饭信号,毕竟,香喷喷的果蝇是那么热烈地深爱着酒精。
果蝇:“开饭了!”。蚁蛛:“哟,我也开饭了!”
来源:“国酒地理”微信公众号
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