能力超常的蜘蛛殺手:孔蛛--中國數字科技館

2021-01-09 中國科學技術館

文/劉 超

蜘蛛網是蜘蛛家族特有的標記。然而,這個家族中並非所有的成員都會織網,跳蛛科的孔蛛就是其中的一種。全世界已知的跳蛛約有5000種,其中孔蛛只有20種。它們雖然個頭不大,只有我們大拇指的指甲蓋大小,卻靠吃其他蜘蛛為生。它的食譜中不乏巨大的花皮蛛。更令人吃驚的是,孔蛛擁有超常的視力、捕食能力和認知能力。

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頭腦發達的捕獵高手

孔蛛善於偽裝,看上去就像一塊樹皮。令人驚訝的是,它看到獵物後,不是立即撲上去,而是先停下來「思考」片刻,然後沿著自己選擇的最佳路線突然襲擊,而且襲擊的成功率很高。

先讓我們來欣賞一場捕獵大戰吧。一隻孔蛛悄悄地伏在一根樹枝上,很快,它滴溜溜的眼睛就瞄準了一隻花皮蛛。花皮蛛絕非善類,也是一種劇毒蜘蛛,平時捕食其他蜘蛛。但是,花皮蛛視力差,喜歡將自己隱藏在捲曲的葉子下面,或者潛伏在自己的蛛網裡守株待兔,等待路過這裡的一些不知情的傢伙。相反,孔蛛有極好的視力,空間敏感度甚至超過貓和鴿子。它悄悄地蹲守在大約半米的安全距離外,盯著花皮蛛,尋找進攻的最佳時機。

首先,孔蛛必須弄清楚花皮蛛的螯肢上是否有卵囊。每次噴射毒液時,花皮蛛總會先把卵放下,這是花皮蛛護卵的方式。假如花皮蛛產卵了,孔蛛便會從正面攻擊。它會悄悄地爬到花皮蛛織的網邊,輕輕地晃動蛛網,引誘花皮蛛出洞,然後發動突然襲擊。可是,這一次情況很糟糕,花皮蛛沒有產卵。孔蛛沒有辦法,只好執行它的另一計劃。它伏在樹枝上,開始琢磨如何才能捕到美味。它用了大約15分鐘的時間審視地形,小腦袋思量著怎樣才能跨過巨礫和樹枝。最後,孔蛛下定決心,轉眼不見了蹤影。2個小時後,這個「無聲暗殺」活動又開始上演:它悄悄地順著連接在上方石頭上的一根蛛絲迅速滑到花皮蛛身上,以迅雷不及掩耳之勢將毒刺插入了花皮蛛的體內,其動作極其敏捷。當然,這一次孔蛛如願以償了。

 

超乎想像的認知能力

孔蛛的這種捕食能力引起了紐西蘭坎特伯雷大學蜘蛛研究人員的注意。他們發現只要是孔蛛鎖定的目標,幾乎難逃厄運。孔蛛會將其他蜘蛛引出它們安全的勢力範圍——蛛網。在蛛網的邊緣,孔蛛會使出渾身解數。它會晃動那些蛛絲,裝成掙扎的昆蟲或者入侵的敵人。如果它遇到的是一種它以前交過手的蜘蛛,它會知道使用哪一招來對付敵人;如果遇到的是一種未曾謀面的蜘蛛,它就會拿出它所有的絕招。它可能會輕輕地碰觸絲網,也可能會用力晃動絲網,或者像在蹦床上一樣上上下下地跳,目的就是將捕獵目標引誘到最有利於進攻的位置。有時,孔蛛的捕獵目標比它大兩三倍,它這樣做的目的是喚起對方的好奇心,而不是要激怒對手。

杜安·哈蘭是坎特伯雷大學蜘蛛實驗室的一員。他將孔蛛和其他蛛網「侵略者」作了對比,例如四肢發達而頭腦簡單的白尾蛛。結果發現,白尾蛛也會晃動蛛網,但只是一種老套而簡單的動作。白尾蛛不會因為思索戰略或者進行試驗而絞盡腦汁,也不會理會對方採取什麼方式,只是憑藉自己的大塊頭制服對方。而孔蛛相對來說是比較瘦弱的小蜘蛛,它必須精心安排自己的襲擊計劃。超凡的視力和精心構思的策略總能讓孔蛛頻頻得手,幾乎每個被它盯上的對象都難以逃脫,甚至是它以前從來沒有見過的大傢伙。因此,研究人員認為,這種晃動蛛網的行為超越了這種小生物的認知能力。

當人們驚嘆孔蛛的捕食能力時,英國研究人員發現孔蛛還會走迷宮,成功率甚至比老鼠和猴子還要高。在迷宮實驗中,研究人員用鐵絲設計了兩條路線供孔蛛選擇,每條路線都設有一些分支用於迷惑孔蛛。在鐵絲的頂端有兩個一模一樣的碟子,其中一個碟子中放了一隻死蜘蛛充當誘餌,並消除它的氣味。然後,研究人員將一隻飢餓的孔蛛放在一個木釘的頂端,在這裡它可以將整個裝置一覽無遺。為了享用美味,它必須爬下木釘,選擇正確的路線到達放有獵物的碟子。一旦爬下木釘,它就看不到獵物了,只能憑藉自己的記憶。孔蛛在木釘頂端團團轉了將近1個小時,似乎在考慮如何選擇路線。有時它會放棄,但假如它有了計劃,就會一如既往地付諸行動。

坎特伯雷大學蜘蛛實驗室的負責人羅伯特·傑克遜還進行了另一個實驗。他在灌滿水的碟子中設置了一個「小島」,把孔蛛放在「小島」上,孔蛛離「岸邊」較遠,以至於它無法一次就跳上「岸」。於是,孔蛛會首先判斷是全程遊過去,還是先跳到某處,然後再從那裡遊完剩餘的路程。傑克遜發現,孔蛛能記住它的第一次試驗,然後判斷這一次努力是否成功,最後決定是否選用相同的策略還是改變策略。結果,孔蛛的第二次決策似乎更加可行,反應更快。

新加坡國立大學的生態學家李代欽認為,這是由於孔蛛有著超乎想像的認知能力。他發現,孔蛛在得手之後,很容易識別出同種獵物。對它而言,捕獲這種獵物比其他種類的獵物更加容易,這類似於有意識的選擇性注意。教授將孔蛛的這種認知能力描述為「尋找影像」的構成,言下之意是孔蛛對自己的獵物有一定的印象。然而,很多心理學家並不認可教授的這一說法,他們認為不論是貓還是黑猩猩都沒有這種能力,更不用說蜘蛛了。

人類大約有1000億個腦細胞,老鼠大約有7000萬個腦細胞,那麼,孔蛛到底有多少個腦細胞呢?哈蘭說:「目前還無法精確地計算出孔蛛的腦細胞數量。但是,我們已經知道孔蛛的神經細胞大約有60萬個,位於家蠅和蜜蜂之間,前者的神經細胞有25萬個,後者的神經細胞有100萬個。」那麼,研究人員能夠從中得出什麼結論呢?孔蛛有一定的意識嗎?還是它的每個行為只是一種本能反應?

哈蘭表示,孔蛛的認知能力可能與它的眼睛結構有關。所有跳蛛的視力都非常好,而孔蛛的視力是跳蛛平均視力的10倍。孔蛛是跳蛛中唯一擁有分辨顏色和形狀能力的兩種蜘蛛之一。雖然它的大腦只有大頭針頭那麼大,卻可以思考、籌劃,而且還能學習。不過,孔蛛的眼睛具有內嵌的局限性,因此它能看到的範圍很小,只能通過一點一點地掃視才能拼出它看到的圖像。

哈蘭認為,孔蛛能判斷出獵物到手的可能性。從另一方面說,人腦必須處理看到的大量信息,並決定哪些信息是可以忽略的;而孔蛛那雷射一樣的視線可能不需要做太多的過濾工作,這就像選擇性失明的人常常會做出聰明的決策一樣。

要研究的內容還有很多。正像傑克遜所指出的那樣,幾年前根本沒有人會相信蜘蛛也有「思考」能力,但現在我們要重新認識了。

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