2023
08/23
相关创新主体

创新背景

蜘蛛是众所周知的独居动物,与蜜蜂、大象等许多其他动物不同,它们不常与其他蜘蛛共同生活或合作,但在这项研究中,科学家发现了一种不同寻常的现象,那就是网编蜘蛛的群落合作,这一发现为研究提供了独特的背景,因为它挑战了人们对蜘蛛独居本质的传统看法。

尽管蜘蛛的群居行为非常罕见,但这并不意味着它们在自然界中不存在,事实上,群居的蜘蛛已经被记录,但它们在所有蜘蛛物种中的比例不到0.1%,这意味着任何有关蜘蛛群居行为的研究都具有重要的科学价值,因为它们为我们提供了了解这一少数行为的机会。

此外,此前的研究还显示,某些群居蜘蛛会与群落内的其他成员争夺食物和配偶,这提出了一个有趣的问题:在这些群居蜘蛛的群落中,性别比例是否会影响个体之间的互动和冲突水平?

为了解答这个问题,研究人员选择了秘鲁的网编蜘蛛作为研究对象,这是因为这些蜘蛛既合作建网,也会为食物和配偶争斗,为研究提供了理想的环境。

 

创新过程

研究开始于UCLA的四名本科生在秘鲁的Cocha Cashu生物站进行的为期18天的实地考察,他们的旅程包括乘坐长途巴士穿越安第斯山脉,然后乘船沿Madre de Dios河和其支流前往研究站。

在这18天里,学生们对34个名为Philoponella republicana的蜘蛛群落进行了研究,他们的目的是了解网的位置、雄蜘蛛和雌蜘蛛的比例、网的大小或蜘蛛自身的大小是否会影响这些动物的攻击性水平,这些观察和实验在Grether教授、UCLA的Debra Shier教授以及Cocha Cashu研究协调员Roxana Arauco-Aliaga的指导下进行。

研究人员观察到蜘蛛是如何合作建造他们的网的,以及如何用丝围绕猎物,尽管这些蜘蛛不分享食物,但他们观察到只有一只蜘蛛会吃到特定的猎物。

为了进一步探索蜘蛛的行为,学生们采用了模拟入侵的方法,将蜘蛛放在不同的地方,并将蜘蛛从其他群落重新定位,一些蜘蛛会防御自己的轨道网以对抗所有入侵者,但蜘蛛并不合作来驱赶入侵者。

当蜘蛛群落中的雌性多于雄性时,研究人员观察到雄蜘蛛与其他雄蜘蛛和雌蜘蛛之间的战斗减少,导致群落相对更加和平,然而,如果群落中有大量的大型和中型雌蜘蛛,那么这些雌蜘蛛更容易抢到猎物,并在捕获的昆虫上发生更多的争斗,使群落变得更加好斗。

完成实地工作后,学生们返回并从之前的研究中了解到,蜘蛛的群居行为在所有蜘蛛种类中非常罕见,但依然存在多种形式的社交性行为,这一发现对他们的研究起到了补充的作用。

 

创新价值

提高对生物多样性的认识:了解不同生物的行为和生态互动有助于增强公众对生物多样性的赞赏和尊重。这对于生态保护和生物多样性维护的教育和宣传尤为重要。

跨学科学习:该研究涉及到生态学、进化生物学、社交动物行为和蜘蛛学等多个领域,为学生和研究人员提供了一个跨学科的学习和研究平台。

人类社交行为的启示:尽管蜘蛛与人类在进化上存在巨大差异,但对其社交互动的研究可能为我们提供一些关于集体行为、合作和竞争的启示,帮助我们更好地理解这些基本的社会行为是如何在不同的生物中发展和变化的。

培养未来的科学家:通过这样的实地研究项目,学生们能够获得宝贵的实地研究经验,这不仅增强了他们的研究能力,还培养了他们对自然科学的兴趣和热情。

推动生态旅游和保护:通过研究不同生物在其自然栖息地中的行为,可以进一步促进对特定区域的生态旅游,从而为当地社区带来经济利益并提高其对生态保护的认识。

为进一步的研究打下基础:这项研究可能为未来更多关于蜘蛛或其他生物的行为和社交互动的研究提供重要的基线数据。

 

创新关键点

研究人员在Cocha Cashu生物站进行了为期18天的实地考察,他们对34个名为Philoponella republicana的蜘蛛群落进行了研究,为了进一步探索蜘蛛的行为,他们采用了模拟入侵的方法,将蜘蛛放在不同的地方,将蜘蛛从其他群落重新定位,并对其进行观察。

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