新研究发现入侵的jorhi蜘蛛“在压力下保持冷静”

   日期:2024-12-03     来源:本站    作者:admin    浏览:94    
核心提示:    众所周知,蜘蛛会让一些人感到害怕,但一组科学家已经扭转了局面,以了解为什么一种越来越明显的物种似乎在处理压力方面

  

  众所周知,蜘蛛会让一些人感到害怕,但一组科学家已经扭转了局面,以了解为什么一种越来越明显的物种似乎在处理压力方面具有优势。

  自2013年首次在美国出现以来,jorki蜘蛛一直在美国东南部蔓延,它们在织网的地方似乎没有太多限制,人们知道它们会躲在路灯顶部和人类频繁干扰的建筑物上。为了找出蜘蛛对城市环境如此耐受的原因,乔治亚大学的研究人员调查了蜘蛛压力水平的最佳指标:心率。

  “它们可以生活在非常疯狂的地方。我在加油站的油泵上看到过它们,每隔几秒钟就有汽车左右飞驰而过——对很多生物来说,那真是一个令人不安、压力很大的环境。因此,我们对此的一个想法是,'好吧,也许jorji蜘蛛甚至不会感到压力,'”该研究的主要作者,佐治亚大学奥达姆生态学院的研究科学家安迪戴维斯说。

  “事实证明,它们确实会感到压力——它们的心率和其他蜘蛛一样加快——但每次它们感到压力时,它们不会惊慌失措,也不会试图逃跑,而是呆在原地。”他补充说:“尽管它们的心率确实加快了,但似乎比其他蜘蛛的心率要均匀得多。”“他们在压力下保持冷静。”

  周一发表在《生理昆虫学》(Physiological Entomology)杂志上的这项新研究发现,jorhi蜘蛛承受压力的能力归结为一种罕见的冻结反应,此前戴维斯在2023年领导的一项研究中发现了这种反应。事实上,当受到干扰时,蜘蛛会冻结或静止一个多小时,这使得它们的心率比其他种类的蜘蛛在同样情况下的波动率保持得更稳定。

  为了测试蜘蛛的心率,戴维斯和研究的合著者克里斯蒂娜·乌(当时是佐治亚大学昆虫学的本科生)对来自两个不同属的79只蜘蛛进行了研究。他们将jorki(科学上称为Trichonephila clavata)与同一属的一种近亲蜘蛛金丝蜘蛛(T. clavipes)进行了比较,这种蜘蛛也会在压力下冻结,以及来自Argiope属的两种大小相似的物种,黄色花园蜘蛛(a . aurantia)和带状花园蜘蛛(a . trifasciata)。

  他们在研究中指出,研究人员必须在不造成伤害或伤害的情况下,小心地固定并抑制蜘蛛,用显微镜相机通过蜘蛛的腹部手动计数蜘蛛的心跳,以捕捉这些生物的心率。研究人员将蜘蛛的静息心率与受约束时的心率进行了比较,发现所有蜘蛛的心率都有所增加,但据研究显示,以躲避城市环境而闻名的Argiope蜘蛛在努力逃跑时心率更高。

  乔罗蜘蛛一旦被束缚就很少挣扎,而花园里的蜘蛛则会奋力一搏。我在实验室里弄丢了几只花园蜘蛛,因为它们反抗被束缚。不过要找到它们很容易——第二天我走进实验室,就会发现挂着大网,”Vu在一封电子邮件中说。

  戴维斯说,Jorōs原产于东亚,10多年前在美国佐治亚州首次被发现,此后蔓延到西弗吉尼亚州、田纳西州等周边州,甚至北至马里兰州。很难判断今年到目前为止,这些蜘蛛已经传播了多远,因为大多数人都是在秋天看到的,那时蜘蛛的春天宝宝已经长到完全大了。

  之前的几项研究还发现,这种蜘蛛比金丝蜘蛛更能适应寒冷的气候,金丝蜘蛛由于易受寒冷的影响,无法传播到东南部以外的地区。戴维斯说,相比之下,jorki可以传播并存活到加拿大东北部。

  他说:“我敢大胆猜测,从现在开始的几年后,美国和加拿大各地都会看到(jori)蜘蛛。”“从生理上看,它们几乎可以生活在美国的任何地方,至少在加拿大南部。”

  不幸的是,对于蜘蛛恐惧症患者来说,Jorōs似乎“更喜欢在离人造结构更近的地方织网,并且对高振动和风的破坏有很强的耐受性,”华盛顿特区史密森尼国家自然历史博物馆昆虫学部门的收藏经理弗洛伊德·肖克利说,他没有参与这项新研究。他发现这项研究“非常有趣,也解开了另一个谜题,即为什么Jorōs在其他造网物种通常不太理想的栖息地中表现得这么好。”

  肖克利在一封电子邮件中补充说:“事实上,它们对身体非致命压力的反应,以及在受到限制时不会挣扎,表明它们在这些栖息地比其他物种更成功。”

  他说,虽然这项研究的重点是蜘蛛对约束的反应,但对该物种对其他压力源(如低温)的反应的进一步研究,也可以帮助解释为什么它能够像现在这样逐渐传播。

  纽约州伊萨卡市康奈尔大学(Cornell University)的博士后研究员杰伊·斯塔夫斯特罗姆(Jay Stafstrom)没有参与这项研究,他说,在面对不太可能吃静止动物的捕食者时,蜘蛛的冻结反应可能是一种优势。但他说,还需要更多的研究来确切地知道蜘蛛为什么会有这种反应。

  斯塔夫斯特罗姆说:“可能这个属中大多数真正的大蜘蛛真的很冷,但很难知道为什么,或者是否有某种功能,也许只是因为它们更大,所以它们移动得更少。”

  “从他们所做的工作中,你实际上可以说的是,当蜘蛛受到限制时,它们会挣扎,心率变化更大。这完全说得通。但是,说这可能会帮助他们变得更加城市化,并在美国各地扩张,这是一个跳跃,”他补充说。“这当然可能是一个谜题,但如果没有实际测试城市压力,然后显示蜘蛛在城市环境中表现得更好或更差……我认为现在下结论还为时过早。”

  但戴维斯说,测试蜘蛛对自然干扰的应激反应,比如附近的捕食者,比如一只鸟或一辆呼啸而过的汽车,几乎是不可能的。

  “在我们的实验室里,我们只让蜘蛛受到一种压力源(约束),所以我们不知道它们在城市环境中所经历的压力源和刺激类型是否会对蜘蛛产生同样的压力。”他说:“为了观察蜘蛛的心率,它们首先必须受到抑制,这将导致心率升高。”

  “我们怎么能在没有实际造成压力的情况下,测试城市刺激是否会让蜘蛛感到压力呢?”相信我,我试过测量野外蜘蛛的心率,比如它们在织网的时候。戴维斯补充道,他也是2024年2月一项研究的主要作者,该研究发现,蜘蛛在捕捉和进食猎物时,不会受到路边噪音和风干扰的太大影响。

  虽然需要进一步的研究来确切地知道为什么jorki具有其独特的特征,但研究人员也对入侵蜘蛛对生态系统的影响感兴趣。戴维斯说,时间会告诉我们Jorōs是否能战胜饮食相似的本土物种。他补充说,到目前为止,那些想要重新安置占据后院空间的jorichi蜘蛛的人可以放心了,因为它们相当温顺,很容易移动。

  “当你有这样一个新的入侵物种时,人们对它会传播多远,以及它对当地昆虫和野生动物意味着什么很感兴趣。这种特殊的入侵物种看起来像恐怖电影中的东西,这并没有帮助,”Vu说。

 
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