入侵物种络新妇蜘蛛在压力下依然保持冷静

一项新的研究表明,与其他蛛形纲动物相比,入侵物种络新妇蜘蛛在压力下表现得冷静、沉着和镇定

Close up photograph of a Joro spider hanging from its web in a suburban Georgian neighborhood

一只络新妇蜘蛛栖息在佐治亚州郊区。

Kelly vanDellen/Alamy Stock Photo

络新妇蜘蛛是一种来自东亚的物种,正在美国东部蔓延,它们以愿意在繁忙的郊区和城市地区建造 3 到 10 英尺的网而闻名。现在研究人员发现,这些蜘蛛之所以能够容忍城市的喧嚣,可能是因为它们天生具有生理上的平衡倾向。

络新妇蜘蛛(Trichonephila clavata)的身体呈黄黑色,长度超过一英寸,腿跨度可达四英寸,看起来令人生畏。它们很可能在大约十年前搭乘集装箱从东亚来到美国,并于 2014 年首次在佐治亚州被观察到。从那时起,它们已经蔓延到其他州,包括北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、田纳西州和马里兰州,它们的生理机能和原生范围表明,它们最终将在加拿大北部地区茁壮成长。

新的研究表明,这种蜘蛛冷静的态度可能有助于它们在东海岸占据主导地位。根据 8 月 12 日发表在《生理昆虫学》杂志上的一篇新论文,与其他蜘蛛物种相比,络新妇蜘蛛在压力下能够保持平稳,尽管心率较高。“它们确实会对它们看到的日常压力源做出反应,”佐治亚大学的研究科学家安迪·戴维斯说,他是这项研究的负责人。“只是它们能够应对这种压力。”


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由于这些蜘蛛与人类共同生活,并且彼此共处——它们有时会建造和居住在公共网中,这相当于蛛形纲动物的公寓楼——戴维斯最初想知道络新妇蜘蛛是否只是不易感到压力。为了 выяснить 这一点,他专注于蜘蛛的“心脏”跳动频率。蜘蛛腹部有一个中央血管,它的工作方式很像人类的心脏,将类似血液的液体(称为血淋巴)输送到全身。当蛛形纲动物感到惊慌时,这个血管会泵送得更快。

为了获得基线心率,戴维斯首先尝试在野外为蜘蛛配备心率传感器。但他无法获得可靠的测量结果。因此,他将蜘蛛带到他的实验室,在那里他为它们搭建了框架,以便它们可以织网并放松身心。一旦动物适应了新环境,戴维斯就将水平安装的显微镜对准它们的腹部,在蜘蛛休息时计算可见的心跳次数。

研究人员使用相同的方法研究了 22 只络新妇蜘蛛,以及 20 只金丝圆蛛(Trichonephila clavipes),这是一种与络新妇蜘蛛同属的金丝蛛属的北美物种。为了进行比较,他们还研究了 19 只黄花园蜘蛛(Argiope aurantia)和 18 只带状花园蜘蛛(Argiope trifasciata),这两种蜘蛛都是织网蜘蛛,但更喜欢不受干扰的环境。

为了给蜘蛛施加压力,戴维斯的合作者,当时还是本科生的克里斯蒂娜·武,用一片“针林”约束它们,将针穿过蜘蛛的腿之间和腹部上方,使蜘蛛可以扭动,但不能离开原地。“那真是一件事,”武说。她说,络新妇蜘蛛和圆蛛都很温顺,但花园蜘蛛则奋力反抗。“有好几次我放走了一些蜘蛛,因为我动作不够快,”她说。(所有蜘蛛在研究结束后都被放回野外。)

尽管如此,武和戴维斯发现络新妇蜘蛛并非对压力免疫。当它们受到约束时,它们的心率会增加一倍,这与圆蛛和带状花园蜘蛛的结果没有什么不同。(黄花园蜘蛛的心率会增加两倍。)所有蜘蛛物种的心率在整个约束期间都保持在高位,从未恢复到平静的静息心率。然而,与花园蜘蛛相比,络新妇蜘蛛和金丝圆蛛在 10 分钟的实验中,心率的变异性较小:虽然它们的心脏跳动很快,但心率保持在高位且稳定,而不是像两种花园蜘蛛那样出现许多峰值和下降。

“总的来说,络新妇蜘蛛似乎非常冷静,”武说。“它们不会反击;它们真的只是泰然处之,我认为这就是为什么它们在人群周围表现得更好。它们似乎没有那么大的反应,所以它们可以承受更多的压力。”

这一发现补充了戴维斯实验室 2023 年的研究,该研究发现,当受到气流干扰时,络新妇蜘蛛会僵住长达一小时,这比其他蜘蛛物种的时间要长得多。在约束和干扰的情况下,络新妇蜘蛛似乎比其他物种更倾向于等待问题过去,而不是战斗或逃跑。

“我们看到一些蜘蛛更耐城市环境,而另一些蜘蛛则不太耐城市环境,因此,如果您可以开始揭示生理或行为差异,这可以帮助我们更多地了解物种生态学,”佐治亚州瓦尔多斯塔州立大学的生物学家艾琳·格拉巴奇克说,她没有参与这项研究,但研究过络新妇蜘蛛的生态学。格拉巴奇克补充说,研究物种内部的差异会很有趣,她指出戴维斯的研究中,个体蜘蛛似乎有不同的压力反应。

戴维斯说,为了证实生理机能与生活方式之间的联系,研究人员将不得不研究更多的物种。他还想研究独居的络新妇蜘蛛与群居的络新妇蜘蛛。

“如果你是一只蜘蛛,并且生活在一个充满日常或每小时压力源的世界中,你不可能每次遇到压力源就逃跑,”戴维斯说。“这可能是一种应对所有这些压力源的方法。”

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