科技日報記者 李大慶
陳佔起是個有心人。2012年,他在新加坡國立大學做博士論文期間偶然發現一種跳蛛巢裡同時存在2隻以上的成年個體。這與他當時做的博士論文不是一個科學問題,他便把這個問題暫時放下了。
後來,他特別來到中科院西雙版納熱帶植物園,加入權銳昌研究員團隊進行博士後研究。這一地區存在著1000多種蜘蛛,包括大蟻蛛。接下來的時間裡他一直試圖破解幾隻蜘蛛同穴之謎。
陳佔起博士與大蟻蛛。(王曉亮攝影)
北京時間今天凌晨出版的《科學》雜誌,刊登了權銳昌、陳佔起團隊研究蜘蛛哺乳行為的論文,因為他們在世界上發現了首例非哺乳動物——蜘蛛也通過哺乳養育後代的現象。這一現象的發現,不僅讓人腦洞大開,也讓人大吃一驚。
中科院西雙版納熱帶植物園研究員權銳昌介紹大蟻蛛的長期哺乳與撫育行為。中科院王曉亮 攝
「哺乳行為歷來被認為是哺乳動物獨有的特徵。」權銳昌說,動物界也有個別通過母親提供像乳汁一樣的分泌物來哺育子女的,比如有些鳥,還有蟑螂等。但它們的行為還難以稱為哺乳動物的哺乳,因為從它們的行為模式上、功能上以及哺乳時間上都不能與哺乳動物相比。
大蟻蛛(Toxeus magnus)
但是,一種長得像大螞蟻的蜘蛛(叫大蟻蛛,是一種跳蛛)卻在非哺乳動物中「跳」了出來,它很另類,居然也像哺乳動物一樣具有長期的哺乳行為。
大蟻蛛生長發育階段圖
陳佔起觀察到,剛剛孵化誕生的幼蛛一般是通過吸食其母從生殖溝裡分泌出的液滴而生長發育,並且是在最初的20天之內完全依賴這種被稱為「蜘蛛乳汁」的液體存活。這與其他種類的蜘蛛完全不同,更與絕大多數昆蟲類相異。經過成份測定,研究人員發現,這種「蜘蛛乳汁」的蛋白質含量是牛奶的4倍左右,而脂肪和糖類的含量則低於牛奶。出生20天後,幼蛛已經能夠自己外出捕獵,但像許多哺乳動物一樣,每天還會回家,繼續吸食母親的「乳汁」生長。陳佔起形象地稱這一時期為幼蛛「斷奶」前的過渡期。長到40天時,幼蛛完全「斷奶」,其個頭已長成成年個體的八成大小。
顯微鏡下大蟻蛛的生殖溝及乳汁
觀察到大蟻蛛具有哺乳行為,已經是動物學上的重要發現。這之後,研究團隊還有進一步的發現:成年斷奶後的大蟻蛛(雌性)還回到母親的巢穴中,繼續和母親一起生活。大蟻蛛媽媽居然還會照顧成年的自己的後代,表現了超長的親代撫育行為模式,顯示出了一副慈母形象。
太顛覆觀念了。權銳昌說,這種照顧後代到其性成熟的親子行為模式以前一直被認為是人類、猿、大象等高等動物的「專利」。
陳佔起博士介紹發現大蟻蛛哺乳過程。中科院王曉亮 攝
對於蜘蛛哺乳及超長撫育成年後代行為的發現及論文發表,中科院動物所研究員李樞強給予高度稱讚。他說,中國學者對蜘蛛的研究已有90年的歷史,這是首次將蜘蛛的研究成果發表在國際頂級期刊上。
或許,大蟻蛛的哺乳行為和超長親代撫育行為會激發科學家重新衡量和定位有關哺乳現象、哺乳行為以及長期親代撫育的進化歷史和意義。國際著名動物生態學家Nick Royle教授就認為,大蟻蛛是獨立於哺乳動物系統進化而來的,此項發現會幫助科學家更好地了解親代對後代長期的乳汁餵養的進化。
2018年11月27日,權銳昌研究員和陳佔起博士在野外採集大蟻蛛。
大蜘蛛的哺乳行為能夠改變人類對哺乳動物的哺乳概念重新界定嗎?陳佔起說,不能,因為「從科學的角度來說,我們還沒有找到大蟻蛛的乳腺。」或許這正是科學家們下一步要解開的謎團。
來源:科技日報 文中圖片除註明外均由中科院西雙版納熱帶植物園提供
編輯:朱麗
審核:管晶晶