研究人員測量了橫帶人面蜘蛛的心跳,好弄清楚牠們為什麼有時在一些嘈雜的地方結網。
橫帶人面蜘蛛打十多年前登陸美國之後,便以會在加油站、紅綠燈等意想不到的地方結網而聞名。
在川流不息的高速公路上,終日籠罩在噪音與震動中的路燈頂端,看起來絕對不是什麼適合棲息的好地方。然而這詭異的位置,正是自2014年起入侵美國的外來種──橫帶人面蜘蛛(Trichonephila clavata),以及近親物種經常結網的所在。如今,研究人員為這群節肢動物「把脈」,希望更了解牠們是怎麼生存在如此吵雜的地方。
雌性橫帶人面蜘蛛會織出龐大而閃閃發亮的網,這些網經常成群出現在樹林間,彷彿蜘蛛版的社區大樓。不過,牠們的網也會出現在加油站、繁忙的停車場,以及每天有上萬輛車呼嘯而過的多線道大馬路旁。
儘管先前的研究顯示,這類蜘蛛其實生性害羞,一點風吹草動就會受驚,但美國喬治亞州雅典市喬治亞大學的動物生態學家安迪.戴維斯(Andy Davis)指出:「牠們似乎能夠忍受這些擾動劇烈的瘋狂環境。」這項新發現近期刊登於期刊《生理昆蟲學》(Physiological Entomology),不僅展示了一種研究昆蟲壓力反應的新方法,也點出橫帶人面蜘蛛為何能這麼適應城市生活。
城市裡的蜘蛛網
戴維斯與喬治亞州瓦爾多斯塔州立大學的行為生態學家艾琳.葛拉巴奇克(Erin Grabarczyk)好奇:這些偏好棲身在人類活動熱區的蜘蛛,是否真的會因道路噪音而感到壓力?他們與學生分別在喬治亞州吵雜與安靜的地點進行採集,捕捉橫帶人面蜘蛛及其近親金絲人面蜘蛛(Trichonephila clavipes),這些蜘蛛同樣以在意想不到的地方結網而聞名。葛拉巴奇克表示,許多金絲人面蜘蛛是在六線道公路旁的樹上捕獲的;相較之下,安靜的採集地點白天幾乎沒有車流。
回到實驗室後,研究團隊將蜘蛛放進透明容器中,靜待牠們織好網,或至少拉起幾條支撐絲線。接著,他們在箱子旁架設喇叭,播放模擬車流轟鳴的粉紅噪音,同時用高倍率攝影機,記錄蜘蛛腹部因心跳而產生的細微起伏。
心跳裡的壓力訊號
蜘蛛的心臟形狀像一根血液流經的管子,管壁會隨著心跳規律的一縮一脹。戴維斯說:「說來意外,蜘蛛的正常心跳速率,其實和人類相差不遠。」他解釋道,人類的心跳速率通常介於每分鐘60到100下,而這些蜘蛛的心跳則多半落在每分鐘50到100下。
就像人類一樣,蜘蛛感到壓力時,心跳有時也會加快。戴維斯表示:「這種『一目瞭然』的壓力量測方法相當方便。」早在2024年,戴維斯便與同事首度量測了這幾種蜘蛛與另外兩個物種,在休息與受迫狀態下各別的心跳速率。
從這些蜘蛛結網的偏好來看,科學家原本猜測,牠們或許不會對交通噪音有什麼壓力反應。戴維斯說:「所以看到牠們心跳真的上升,其實讓我們有點意外。」不過,相較於先前研究中記錄到的脅迫下心跳反應,這次的反應明顯溫和許多。
就噪音來說,葛拉巴奇克表示:「牠們確實感受到壓力沒錯,但整體而言,這是相當溫和的壓力反應。」而牠們對噪音的耐受力,或許正是這些節肢動物得以在包含城市在內的地區快速擴散的原因之一。
好震動,壞震動
並未參與此次研究的內布拉斯加大學林肯分校蜘蛛學家愛琳.希貝茲(Eileen Hebets)表示,觀察心跳「是取得這類資訊非常獨特、聰明,而且不具侵入性的方法」。
不過這兩個物種對噪音的反應略有不同:原本就生活在吵雜環境中的橫帶人面蜘蛛,暴露於噪音後,心跳增幅最為明顯;至於金絲人面蜘蛛,先前是否曾暴露在噪音環境下似乎影響較小,反倒是休息狀態下心跳較快的個體,對噪音的反應最為劇烈。希貝茲認為,這或許與物種的生活史差異及個體差異(例如是否懷卵)有關。無論如何,這項結果提供了目前十分空乏的資料,讓我們得以了解這些節肢動物如何與環境互動,以及牠們是否具備某些優勢,得以在其他物種難以立足之處生存下來。
喬治亞大學學生暨本研究共同作者的艾拉.布萊克利(Ella Blakley),正將高倍率顯微鏡對準一隻圈養的橫帶人面蜘蛛。
希貝茲表示,關於環境噪音如何影響那些仰賴震動取得資訊的動物,人們所知「驚人的少」。蜘蛛不只能透過空氣感知聲音,還能從蛛網或牠們所在的任何物體表面接收震動。她說:「所以牠們其實承受了雙重的噪音。」
希貝茲的研究團隊最近發現,吵雜環境與安靜環境的蜘蛛所織出的網,聲學特性也不相同,例如吸收噪音的模式就不一樣。希貝茲說:「如此看來,蜘蛛確實能夠透過某種方式調整蛛網,藉此適應噪音,但我們對此幾乎一無所知。」橫帶人面蜘蛛與金絲人面蜘蛛,或許也採用了類似的策略,來幫助自己忍受噪音。
路邊綠洲,還是壓力全餐?
儘管橫帶人面蜘蛛在美國屬於入侵種,這項研究仍可能因為凸顯了道路這般的環境異動如何影響了蜘蛛,而有助於昆蟲保育工作的發展。希貝茲指出,蜘蛛與其他動物感知世界的某些方式──例如透過震動,正是人類向來鮮少關注的面向。
已有不少研究顯示,居住在道路附近會讓動物充滿壓力。戴維斯說:「但我認為,這是首批在節肢動物身上證實相同模式的研究之一。」他補充,類似的研究其實也可以用蚱蜢或瓢蟲來進行。
戴維斯表示,把路邊空間規劃為傳粉者棲地,聽起來像是保育工作的一大勝利。「但大家往往忘了,那裡其實非常吵、壓力也很大。而這種壓力,可能會對這些小動物帶來長期影響。」
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