【地球演義】鐵蠆猙獰8:入我彀中

【圖多,有動圖,蛛恐慎入,蛛恐慎入,蛛恐慎入!】

  「南陽諸葛亮,獨坐中軍帳;擺下八卦陣,單捉飛來將。——打一動物:蜘蛛。」

  廊間檐下飄蕩的遊絲,是人們對蜘蛛的最普遍的印象。蛛絲賦予了蜘蛛異常強大的生存能力,即使是不結網的遊走型蜘蛛,也要靠蛛絲牽引身體,儲存食物,攜帶幼體,甚至上天下水,拓土開疆。這些看似纖弱的細絲,編織出地球上最成功的演化故事之一。

各式各樣的蛛網,是蜘蛛們的獵場,堡壘和家園,也是各種小動物的死亡陷阱。圖片來源自網路。

水蜘蛛用蛛絲網住空氣,在水下建造起溫馨的小窩。圖片來源見水印。

  蛛絲由蜘蛛腹部末端的紡績器(spinneret)製造。紡績器是特化的腹部附肢,位於肛門之前,看上去像是幾對小突起,根據種類的不同,可能有2對,3對或4對。上面布滿微小的絲管(spigots),絲管的形狀像是玻璃膠管的噴嘴,頂端有一個微小的絲腺開口。絲腺分泌的液態原絲從絲管尖端擠出,遇到空氣後凝固成極細的單絲,幾對紡績器張合穿插,配合後足上特殊的剛毛的梳理,把單絲編織成縷。通過控制絲管肌肉,紡績器和後足的動作,蜘蛛能夠隨意調整蛛絲的粗細,疏密,噴絲速度甚至是化學成分。

根據具體情況,蜘蛛可以選擇讓蛛絲單根鋪散或者編織成股。圖片來源見水印。

絲管顯微照。可以看到噴嘴的尖端正在冒出的單根蛛絲。圖片來源自網路。

  蛛絲的化學成分是蛋白質,具有複雜的多級結構,賦予它卓越的強度,韌性和粘性。蛛絲的模擬,生產和應用是仿生和材料研究的熱門。

蛛絲的各級結構示意。圖片來源見水印。

  蜘蛛目的另一個重要特徵是螯肢根部的毒腺,毒腺的開口在獠牙狀的螯肢尖端。當蜘蛛的螯肢刺穿獵物時,毒液隨即釋放,不但可以殺死獵物,而且能夠溶解獵物的肌肉和內臟,供蜘蛛吮吸,剩下的空幾丁質外骨骼不能消化,於是棄在一邊,就像一堆空便當盒。

螯肢和紡績器的形態是蜘蛛分類的重要依據。上圖是蜘蛛目的三大分支,從左到右:中突蛛亞目,原蛛亞目,新蛛亞目。可以比較一下獠牙的方向,紡績器的位置,形態和數量的區別。圖片來源見水印。

  最早的蛛絲出現在泥盆紀。研究者在3.9億年前的地層中發現了一種蛛形動物的化石,命名為Attercopus fimbriunguis。這塊化石只是一堆破碎的表皮,還混雜了植物的殘渣,保存情況十分糟糕。但研究者在上面發現了非常重要的東西:原始的絲管。

Attercopus fimbriunguis的化石。就是在這一小塊殘骸上,發現了地球上最早的紡絲器官。A圖中用箭頭標出了點狀的絲管。圖片來源自[1]。

Attercopus fimbriunguis的絲管化石(上兩圖)和現代蜘蛛絲管結構(下兩圖)對比。圖片來源自[2]。

  人們曾經認為Attercopus fimbriunguis是最原始的蜘蛛,但隨後發現它並沒有紡績器,絲管直接長在腹板上。這是一種原始特徵,就好像單孔目哺乳動物(鴨嘴獸和針鼴)沒有乳頭,直接由腹部皮膚分泌乳汁。研究者為這類蛛形動物單獨創建了一個目:Uraraneida。

  Uraraneida目蛛丁不旺,除了Attercopus fimbriunguis之外,研究者只在二疊紀找到另一種Uraraneida目動物化石,命名為Permarachne novokshonovi。幸運的是,Permarachne novokshonovi保存得十分完整。化石顯示,它只有大約1厘米長,長有獠牙和多毛的腿。在它的身體末端,有一條細長的尾鞭。樣子看上去就像一隻拖著尾巴的蜘蛛。

Permarachne novokshonovi化石和結構圖。B圖標尺長度1毫米。圖片來源自[1]。

Attercopus fimbriunguis的絲管(A)和Permarachne novokshonovi的絲管(B,C),以及Permarachne novokshonovi的蛛絲(D)和螯肢(F)細節。它的獠牙上沒有毒腺的開口,和真正的蜘蛛還有差距。圖片來源自[1]。

Uraraneida目蛛形動物復原圖。圖片來源自網路。

古往今來的蛛形動物中,許多類群都有一根細長的尾鞭。圖片來源自網路。

現代鞭蠍(有鞭目)有和Uraraneida目動物類似的尾鞭,但螯肢和腳須差異很大,而且也不會紡絲,只會噴醋。圖片來源自網路。

  Uraraneida目動物沒有紡績器,不能編織複雜的絲網。它們的蛛絲很可能用來包裹食物和卵囊,或者營築巢穴。也可能像今天的穴居蜘蛛一樣,把蛛絲鋪展在自己的老窩周邊,用靈敏的剛毛感受傳來的震動,確定來訪者的體型和方位,掌握時機,發動突襲。

Uraraneida目也許就是一群像這樣布下口袋陣的伏擊者。圖片來源自網路。

  順便說一句,能夠製造絲線的蛛形動物還有小小的擬蠍。它們的絲腺長在螯肢上,當蛻皮,交配或者越冬時,就會分泌蛛絲,纏繞成繭殼,把自己包裹在裡面。

正在吐絲的擬蠍。如果說Uraraneida目像長尾巴的蜘蛛,那擬蠍目就是沒有尾巴的蠍子。圖片來源見水印。

擬蠍的體型都非常袖珍。雖然外形古怪(蛛形動物沒有不古怪的),但很少有人會注意到它們和它們製造的繭。圖片來源自網路。

  渾圓的身體,多毛的附肢,尖利的獠牙,炯炯有神的眼睛陣列,還有強韌的絲線,這些特徵集中出現在泥盆紀的蛛形動物身上,真正的蜘蛛已經呼之欲出了。在未來,它們會把牽繩結網,布設陷阱的能力推向極致,在蛛絲的加持下,成為螯肢動物中最龐大,最多樣,也最成功的類群。它們所到之處會留下各種蛛絲馬跡,隨時提醒人們:八條腿的小怪物就在身邊蠢蠢欲動。

落入蛛網的小動物難逃被裹成木乃伊吸乾的命運。圖片來源自網路。

地球名片

生物分類:動物界-節肢動物門-螯肢動物亞門-蛛形綱-蜘蛛目

存在時間:石炭紀中期 至 現代

現存種類:46000種以上

化石種類:1000種以上

生活環境:陸地

代表特徵:腹柄,獠牙,毒腺,紡績器

代表種類:捕鳥蛛,園蛛,跳蛛,蟹蛛

參考文獻:

[1] Paul A. Selden, William A. Shear, Mark

D. Sutton, Fossil evidence for the origin of spider spinnerets, and a proposed

arachnid order. PNAS (December 30, 2008), vol. 105, no. 52, 20781–20785

[2] WILLIAM A. SHEAR, JACQUELINE M. PALMER,

JONATHAN A. CODDINGTON, et el., A Devonian Spinneret: Early Evidence of Spiders

and Silk Use. Science, 27 October 1989, Volume 246, pp. 479-481

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