悅目金珠（Argiope amoena）若蛛生態(tài)學(xué)特性觀察及悅目金珠蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)、拖牽絲力學(xué)性能研究.pdf

1、國(guó)外學(xué)者對(duì)群居型(subsocial)若蛛群居機(jī)制進(jìn)行的研究表明，協(xié)同捕食是若蛛群居生活的形成機(jī)制，而對(duì)食物的爭(zhēng)奪是造成擴(kuò)散的原因。本文對(duì)寡居種悅目金珠若蛛進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：1)對(duì)處于室溫(26±0.5℃)和低溫(16±0.5℃)下的經(jīng)過(guò)群居生活和未經(jīng)過(guò)群居生活的若蛛結(jié)網(wǎng)情況進(jìn)行了觀察；2)對(duì)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(jìn)行停止供給食物和水分的抗逆性研究；

2、3)對(duì)若蛛的擴(kuò)散方式進(jìn)行了觀察，并對(duì)擴(kuò)散期前后若蛛在限制性空間中的空間利用方式進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：1)部分若蛛個(gè)體從卵囊孵化出后不經(jīng)過(guò)擴(kuò)散即可結(jié)完整網(wǎng)；2)若蛛在處于變溫條件下的抗逆性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)間也較擴(kuò)散期長(zhǎng)得多；3)若蛛主要是通過(guò)群體空中擴(kuò)散的方式進(jìn)行擴(kuò)散的。得到的結(jié)論是：1)部分若蛛個(gè)體在從卵囊孵出后即具備結(jié)網(wǎng)能力；2)若蛛具備在擴(kuò)散前不進(jìn)食(水)存活的能力(實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)成成體的

3、個(gè)體在擴(kuò)散前也未觀察到進(jìn)食現(xiàn)象)；3)若蛛的這種擴(kuò)散方式會(huì)減小敵害威脅，也會(huì)減小能耗。據(jù)此我們推測(cè)：個(gè)體擴(kuò)散代價(jià)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(dú)結(jié)網(wǎng)能力的個(gè)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(jié)構(gòu)反映了蜘蛛的捕食投入和捕食策略。對(duì)不同大小悅目金蛛(Argiope amoena)的蛛網(wǎng)捕絲長(zhǎng)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(duì)稱性等進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果表明：1)在體重小于200 mg的個(gè)體中，捕絲長(zhǎng)度、捕絲間距和捕食面面積與個(gè)體大小呈顯著正相關(guān)，而大于200 mg的個(gè)體中，這種關(guān)系并不顯著；2)半徑絲根數(shù)會(huì)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(zhǎng)度比與體重呈顯著負(fù)相關(guān)，而在大于200 mg的個(gè)體中，二者之間的關(guān)系并不顯著。這與我們預(yù)測(cè)的結(jié)果是基本一致的，即蛛網(wǎng)的這種結(jié)構(gòu)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(jié)網(wǎng)

5、上還有一種附屬物——支持帶(stabilimentum)，對(duì)于支持帶功能目前有學(xué)者提出了吸引獵物說(shuō)、防御天敵說(shuō)、防止網(wǎng)被破壞說(shuō)等多種假說(shuō)；但是這些假說(shuō)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(cè)了不同體重、不同空間大小和不同營(yíng)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(guān)系。結(jié)果表明：1)蜘蛛在發(fā)育到一定程度的時(shí)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(guān)，而與捕食面面積相關(guān)性不顯著；2)空間限制下，捕絲長(zhǎng)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(guò)30d的饑餓后，蜘蛛所結(jié)網(wǎng)的平均捕絲長(zhǎng)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(zhǎng)度的減小比率，饑餓個(gè)體所連續(xù)結(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)等多種生物學(xué)功能，蛛絲的機(jī)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(duì)處于不同大小、不同獵物條件和不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下的蜘蛛所抽出的拖牽絲的力學(xué)性能進(jìn)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(jī)械性能差異。得到的結(jié)果是悅目金蛛拖牽絲的機(jī)械性能(或力學(xué)行為)在不同水平梯度、同一水平不同個(gè)體間，以及同一個(gè)體不同絲線間變異都較大，這樣的結(jié)果

8、使得我們很難判斷實(shí)驗(yàn)控制條件(大小、食物和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài))對(duì)蛛絲機(jī)械性能的影響；隨著蜘蛛個(gè)體的增大，蛛絲橫截面直徑逐漸增大，這會(huì)使得蛛絲的力學(xué)性能更好，便于作為救命索的拖牽絲在遇到危險(xiǎn)時(shí)承受蜘蛛體重；蜘蛛在經(jīng)過(guò)一個(gè)月的饑餓后，蛛絲在屈服點(diǎn)附近的力學(xué)性能并未發(fā)生顯著變化，而斷裂點(diǎn)應(yīng)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(shí)的一種投入策略變化：無(wú)論對(duì)于作為救命索還是網(wǎng)絲，拖牽絲的彈性形變(屈服點(diǎn)內(nèi))的作用都是要優(yōu)于塑性形變(屈服點(diǎn)