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张士昶团队发现雄蛛反抗雌蛛性相残新策略

编辑:   编辑:鲜文涛    来源:生命科学学院  发布时间:2022/04/26

近日,新澳门葡萄京8814cc生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室张士昶副教授联合新加坡国立大学生物系李代芹教授,在生物类著名综合期刊Current Biology(IF=10.8)上发表了题为“A novel catapult mechanism for male spiders to avoid sexual cannibalism(雄蛛反抗同类性相残的一种新的弹射机制)”的文章。该文章揭示了一种新的雄蛛反抗雌蛛性相残策略——隆喜妩蛛的雄蛛在交配中会以高速弹射方式逃离雌蛛。

对很多动物来说,交配是一件非常凶险的事情,因为在求偶和交配过程中,极有可能发生一方把另一方杀死甚至是吃掉的情况,这种现象被称为性相残(sexual cannibalism)。性相残现象在蜘蛛中,尤其是结网蜘蛛中普遍存在。为了获得最大的生殖利益,雄蛛和雌蛛都会尽量跟多的异性交配,或者跟同一只异性蜘蛛进行多次交配,尽量垄断其交配权。在蜘蛛中,性相残的受害者往往是雄蛛。在雌蛛强大的性相残的选择压力下,雄蛛演化出多种多样的反抗策略。了解动物反抗性相残策略,对研究动物表型特征和行为的产生进化,以及物种多样性形成机制具有重要意义。

图1. (A)隆喜妩蛛雄蛛弹射逃离雌蛛的高清高速影片;(B-G)弹射物理参数的计算;(H)雄蛛弹射的发力部位在第一对步足的胫节和跖节之间关节处;(I)隆喜妩蛛交配示意图(圆圈处为雄蛛弹射的发力部位)

在长期演过程中,很多动物演化出能使用超快速度或者超强机械力的能力,例如螳螂虾的“拳击”、叶蝉和跳蚤的弹跳等。这些“超能力”背后的选择压力往往来自于捕食者,而从来没有报道过这种选择压力可以来源于“配偶”。张士昶副教授等人利用高清高速微距摄影技术和一系列动物行为学实验发现,隆喜妩蛛的雄蛛在交配中能在极短的时间内(约4.3毫秒)内以高速(88.2 cm/s)弹射逃离雌蛛(图1A)。

团队成员 左起:博士生马玉冰、刘泱杰副教授、张士昶副教授、赵耀老师

据悉,张士昶副教授长期从事蜘蛛的行为生态学研究,曾在国际权威期刊Science合作发表关于“大蚁蛛会长期哺乳”文章,首次揭示了无脊椎动物的哺乳行为。

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

(审稿:谢玉平)


【媒体报道】

中国科学报:交配完担心被吃掉,它弹飞“500米”

Cell press:避免“为爱所困”,这种蜘蛛进化出了弹射逃生技能

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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