悅目金珠（Argiope amoena）若蛛生態(tài)學特性觀察及悅目金珠蛛網(wǎng)結構、拖牽絲力學性能研究.pdf

1、國外學者對群居型(subsocial)若蛛群居機制進行的研究表明，協(xié)同捕食是若蛛群居生活的形成機制，而對食物的爭奪是造成擴散的原因。本文對寡居種悅目金珠若蛛進行了以下幾個方面的研究：1)對處于室溫(26±0.5℃)和低溫(16±0.5℃)下的經(jīng)過群居生活和未經(jīng)過群居生活的若蛛結網(wǎng)情況進行了觀察；2)對處于室溫(26±0.5℃)和變溫(D：10±0.5℃，L：20±0.5℃：L/D：13/11)下的若蛛進行停止供給食物和水分的抗逆性研究；

2、3)對若蛛的擴散方式進行了觀察，并對擴散期前后若蛛在限制性空間中的空間利用方式進行了研究。結果表明：1)部分若蛛個體從卵囊孵化出后不經(jīng)過擴散即可結完整網(wǎng)；2)若蛛在處于變溫條件下的抗逆性要遠遠高于室溫條件下的，而在室溫條件下，若蛛開始死亡和半致死的時間也較擴散期長得多；3)若蛛主要是通過群體空中擴散的方式進行擴散的。得到的結論是：1)部分若蛛個體在從卵囊孵出后即具備結網(wǎng)能力；2)若蛛具備在擴散前不進食(水)存活的能力(實驗室飼養(yǎng)成成體的

3、個體在擴散前也未觀察到進食現(xiàn)象)；3)若蛛的這種擴散方式會減小敵害威脅，也會減小能耗。據(jù)此我們推測：個體擴散代價最小化(包括御敵和能耗)和維持種群較高的生存率(與未具有單獨結網(wǎng)能力的個體群居生活使種群具有較高的御敵能力)可能是悅目金珠若蛛群居生活的主要原因。 蛛網(wǎng)是蜘蛛的捕食工具，其結構反映了蜘蛛的捕食投入和捕食策略。對不同大小悅目金蛛(Argiope amoena)的蛛網(wǎng)捕絲長度、捕絲間距、支持帶總面積、半徑絲根數(shù)和網(wǎng)捕絲分布

4、不對稱性等進行觀測，結果表明：1)在體重小于200 mg的個體中，捕絲長度、捕絲間距和捕食面面積與個體大小呈顯著正相關，而大于200 mg的個體中，這種關系并不顯著；2)半徑絲根數(shù)會隨體重的增加而減少；3)在小于200 mg的蜘蛛中，網(wǎng)上、下部捕絲長度比與體重呈顯著負相關，而在大于200 mg的個體中，二者之間的關系并不顯著。這與我們預測的結果是基本一致的，即蛛網(wǎng)的這種結構變化是蜘蛛不同發(fā)育階段捕食投入和捕食策略的反映。悅目金蛛蛛所結網(wǎng)

5、上還有一種附屬物——支持帶(stabilimentum)，對于支持帶功能目前有學者提出了吸引獵物說、防御天敵說、防止網(wǎng)被破壞說等多種假說；但是這些假說并不互相排斥，表明支持帶可能具有多種功能，但是支持帶的主要功能，即促使蜘蛛在支持帶上投入的功能可能只是其中的一種。為了確定這種可能的主要功能，我們觀測了不同體重、不同空間大小和不同營養(yǎng)狀態(tài)下悅目金蛛的支持帶投入，并研究了其與捕食投入之間的關系。結果表明：1)蜘蛛在發(fā)育到一定程度的時候(在本

6、研究中為22.7 mg)才可能出現(xiàn)支持帶，并且支持帶總面積與體重之間呈顯著正相關，而與捕食面面積相關性不顯著；2)空間限制下，捕絲長度和捕食面面積都要比不受限條件下的小，但支持帶重量卻比空間不受限的大；3)在經(jīng)過30d的饑餓后，蜘蛛所結網(wǎng)的平均捕絲長度、平均捕食面面積和平均支持帶重量都顯著減小，但是支持帶的減小的比率要高于捕絲長度的減小比率，饑餓個體所連續(xù)結的3張網(wǎng)捕絲和捕食面變化不顯著，而支持帶卻顯著減小了；所有這些結果可能暗示了支持

7、帶是蜘蛛置于蛛網(wǎng)上用以吸引獵物的一種修飾物。由于拖牽絲具有逃生和形成網(wǎng)結構等多種生物學功能，蛛絲的機械性能可能受到多種內(nèi)外因素相互作用的影響。為此我們對處于不同大小、不同獵物條件和不同營養(yǎng)狀態(tài)下的蜘蛛所抽出的拖牽絲的力學性能進行了比較；另外，我們還比較了部分絲束(通常由兩根單絲組成)不同單絲間的機械性能差異。得到的結果是悅目金蛛拖牽絲的機械性能(或力學行為)在不同水平梯度、同一水平不同個體間，以及同一個體不同絲線間變異都較大，這樣的結果

8、使得我們很難判斷實驗控制條件(大小、食物和營養(yǎng)狀態(tài))對蛛絲機械性能的影響；隨著蜘蛛個體的增大，蛛絲橫截面直徑逐漸增大，這會使得蛛絲的力學性能更好，便于作為救命索的拖牽絲在遇到危險時承受蜘蛛體重；蜘蛛在經(jīng)過一個月的饑餓后，蛛絲在屈服點附近的力學性能并未發(fā)生顯著變化，而斷裂點應變和斷裂能均顯著減小，這可能表明了蜘蛛在能量攝入受到限制時的一種投入策略變化：無論對于作為救命索還是網(wǎng)絲，拖牽絲的彈性形變(屈服點內(nèi))的作用都是要優(yōu)于塑性形變(屈服點