科学家发现蜘蛛操纵萤火虫诱捕同类

“游猎型”捕食者通常在生境内游走并寻找猎物，而“守株待兔型”捕食者则依靠某种信号吸引猎物进入伏击范围。

8月19日，华中农业大学付新华教授团队与湖北大学教授李代芹、副教授张士昶团队在《当代生物学》上发表论文，报道了一种新发现：某些蜘蛛能够操纵萤火虫，并让它们诱捕同类。

他们发现，常见的结网型蜘蛛——大腹园蛛，会操纵触网的雄性边褐端黑萤，通过缠绕和注射微量毒素使其产生变化。被操纵边褐端黑萤原本用两节发光器在空中飞行发出多脉冲的雄性展示求偶信号，但在蜘蛛的操纵下，它们只用一节发光器闪光，模拟雌性求的单脉冲信号，从而吸引更多雄萤前来求偶交配，最终“自投罗网”被捕。

早在20年前，付新华就注意到，许多蜘蛛网中的萤火虫都是雄萤，没有雌萤。他进一步发现，多种结网蜘蛛都有类似的行为，认为这是一种普遍的新型捕猎策略。经过多年的野外实验，付新华团队联合世界知名的蜘蛛行为学专家李代芹和张士昶团队证实了这种行为的存在。

研究团队发现，当在蜘蛛网上放置标记的雄性边褐端黑萤时，大腹园蛛会进行典型的操纵行为，并长时间等待；而当发光器涂黑的雄性边褐端黑萤放置在网上时，大腹园蛛则直接取食，不进行操控。经过操纵的萤火虫明显比其它组别的雄萤吸引更多雄萤触网。

研究团队推测，尽管结网型蜘蛛的视力较差，但它们能够感知萤火虫的闪光信号，并采取不同的操纵/捕食策略。他们还推测，蜘蛛的毒素可能会影响萤火虫控制闪光信号的神经系统，使信号发生改变。这种蜘蛛操控萤火虫的行为可能是通过进化形成的，蜘蛛通过操控触网的雄萤并注射毒液，使其闪光信号变得类似雌性，从而获得更多猎物。这一行为的遗传和保留仍需进一步研究。

这项研究不仅展示了动物如何使用间接的动态信号来精准定位猎物，也为自然界中可能存在的其他模仿操纵行为提供了新的视角。研究人员指出，捕食者可能通过模仿声音、信息素或其他交流信号来操纵猎物行为，这一策略在自然界中可能比我们所知的更为普遍。

接下来，研究团队将继续探讨蜘蛛毒素如何影响萤火虫的闪光信号控制机制，以揭示萤火虫闪光信号控制的奥秘。

《科学》对这项研究发表评论称：“这是科学家首次在蜘蛛身上观察到这种‘操纵’行为。”

论文第一作者为付新华，通讯作者为李代芹和张士昶。

论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.011

边褐端黑萤雄萤栖息在草尖上，利用两节发光器进行发光（付新华 摄）

边褐端黑萤雌、雄交配 （付新华 摄）

大腹园蛛在缠绕雄性边褐端黑萤 （付新华 摄）

大腹园蛛在缠绕雄性边褐端黑萤 （付新华 摄）

大腹园蛛向雄性边褐端黑萤注射毒液 （付新华 摄）

大腹园蛛操纵雄性边褐端黑萤并进行诱捕更多的边褐端黑萤 （付新华 摄）

被操纵的边褐端黑萤雄萤从原来的两节发光器发光，变成了仅利用一节发光器发光（雌性仅利用1节发光器发光），且发出了类似边褐端黑萤雌萤的闪光频率（付新华 摄）

大腹园蛛操纵触网的边褐端黑萤雄萤成功诱捕到更多的边褐端黑萤雄萤（付新华摄）