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張士昶團隊發現雄蛛反抗雌蛛性相殘新策略

作者:   編輯:鮮文濤    來源:生命科學學院  發布時間:2022/04/26

近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室張士昶副教授聯合新加坡國立大學生物系李代芹教授,在生物類著名綜合期刊Current Biology(IF=10.8)上發表了題為“A novel catapult mechanism for male spiders to avoid sexual cannibalism(雄蛛反抗同類性相殘的一種新的彈射機制)”的文章。該文章揭示了一種新的雄蛛反抗雌蛛性相殘策略——隆喜嫵蛛的雄蛛在交配中會以高速彈射方式逃離雌蛛。

對很多動物來說,交配是一件非常兇險的事情,因為在求偶和交配過程中,極有可能發生一方把另一方殺死甚至是吃掉的情況,這種現象被稱為性相殘(sexual cannibalism)。性相殘現象在蜘蛛中,尤其是結網蜘蛛中普遍存在。為了獲得最大的生殖利益,雄蛛和雌蛛都會盡量跟多的異性交配,或者跟同一只異性蜘蛛進行多次交配,盡量壟斷其交配權。在蜘蛛中,性相殘的受害者往往是雄蛛。在雌蛛強大的性相殘的選擇壓力下,雄蛛演化出多種多樣的反抗策略。了解動物反抗性相殘策略,對研究動物表型特征和行為的產生進化,以及物種多樣性形成機制具有重要意義。

圖1. (A)隆喜嫵蛛雄蛛彈射逃離雌蛛的高清高速影片;(B-G)彈射物理參數的計算;(H)雄蛛彈射的發力部位在第一對步足的脛節和跖節之間關節處;(I)隆喜嫵蛛交配示意圖(圓圈處為雄蛛彈射的發力部位)

在長期演過程中,很多動物演化出能使用超快速度或者超強機械力的能力,例如螳螂蝦的“拳擊”、葉蟬和跳蚤的彈跳等。這些“超能力”背后的選擇壓力往往來自于捕食者,而從來沒有報道過這種選擇壓力可以來源于“配偶”。張士昶副教授等人利用高清高速微距攝影技術和一系列動物行為學實驗發現,隆喜嫵蛛的雄蛛在交配中能在極短的時間內(約4.3毫秒)內以高速(88.2 cm/s)彈射逃離雌蛛(圖1A)。

團隊成員 左起:博士生馬玉冰、劉泱杰副教授、張士昶副教授、趙耀老師

據悉,張士昶副教授長期從事蜘蛛的行為生態學研究,曾在國際權威期刊Science合作發表關于“大蟻蛛會長期哺乳”文章,首次揭示了無脊椎動物的哺乳行為。

文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982222004857?dgcid=author

(審稿:謝玉平)


【媒體報道】

中國科學報:交配完擔心被吃掉,它彈飛“500米”

Cell press:避免“為愛所困”,這種蜘蛛進化出了彈射逃生技能

Science News:These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex

Scientific American:These Spiders Spring Off Their Mates to Avoid Sexual Cannibalism

Science Daily:These male spiders catapult at impressive speeds to flee their mates before they get eaten

Gizmodo blog:These Male Spiders Evolved a Post-Sex Catapult to Escape Cannibalistic Females

Smithsonian Magazine:This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism




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