孔雀蜘蛛：进化出五彩斑斓的黑又怎样，还不得用生命撩妹

别以为又是什么噱头，大自然中五彩斑斓的黑是真的存在。

“世界上最爱卖弄风骚”的孔雀蜘蛛，就演绎着这神奇的一幕。

不久前，科学家发现绚丽的孔雀蜘蛛身上有着极为深邃的黑。

正是这极致的黑，让它看起来更加醒目和美丽。

该结果一经公布，便又一次惊艳了世人。

其实身为蛛界的萌宠担当，孔雀蜘蛛已经不知多少次令世人惊叹了。

从最华丽的开屏撩妹，到最危险的尬舞提亲，再到最意外的色彩搭配等等，都超乎了人类的想象。

等到科学家揭开其绚丽外表的成因之谜时，它则为未来仿生光学立下了大功。

拥有同一个姿势的孔雀蜘蛛

孔雀蜘蛛（Maratus volans），是跳蛛科孔雀跳蛛属的一员。

它们只生长于澳大利亚的新南威尔士州及昆士兰州。

顾名思义，这种跳蛛能像孔雀开屏一样打开腹部绚丽的花纹。

它身上的颜色可以多达十余种，被认为是地球上颜色最复杂的生物之一。

只不过，如此华丽的外表只有雄性的孔雀蜘蛛才拥有，雌性长得相当朴素低调。

可每当雄蛛遇到雌蛛时，都会把持不住，开启疯狂的撩妹模式。

它们会展开尾屏，摇摆着腹部大跳起“扇子舞”。

同时挥舞着颜色特殊的长脚，边踏着小碎步边举起一对足山呼万岁。

配上清澈闪亮的大眼睛，实在是美丽中带点可爱。

灵活的八足踢踏出的舞步，在动物王国算是数一数二的了。

如此卖力地尬着最复杂的舞，只为打动雌蛛的芳心。

要是没能撩成功，雌蛛就会立即扑上去将雄蛛吃掉。

只有尬舞技术了得的雄蛛，才能获得了雌蛛宠幸的机会。

一等到交配完，雌蛛瞬间翻脸，将雄蛛一口吃掉了。

所以，从雄蛛决定撩妹的那一刻起，它就注定了死亡，除非它撩完后跑得快。

虽说横竖都是死，雄性孔雀蜘蛛却还是前赴后继地前往开屏求偶。

有科学研究也表明，颜色越鲜艳的孔雀蜘蛛，越能够求偶成功。

那么，为什么雄性孔雀蜘蛛的生存如此之艰难呢？

目前科学的解释是，孔雀蜘蛛的雌雄数目差距相当之大。

与其他的物种不同，雄性孔雀蜘蛛和雌性孔雀蜘蛛交配时成功率很高。

这得归功于瑜伽功力举世无双的雌性孔雀蜘蛛。

当与雄性交配时，它们的腹部能够旋转180度。

所以在任何场景下，都不会影响到孔雀蜘蛛的正常交配。

这也大大地提升了孔雀蜘蛛的繁衍概率，使得该物种能够繁衍生息。

至于孔雀蜘蛛是如何演化成今天这个样子的，目前科学界还没有明确的说法。

研究成果不足的原因在于，孔雀蜘蛛实在太小了，小到只有几毫米。

除非是在实验室里面，在户外很难细致地观察它们，更别说它们还拥有神奇的跳跃能力。

因此，它们直到1878年才被首次发现并命名。相关研究成果还不多。

不过它们每一个新品种的发现令人惊奇，其花纹和色泽都是不同寻常的。

比如帽缘孔雀跳蛛（Maratus cristatus）看起来像是英国米字旗的图案，背部有8扇白色鬃毛。

又比如电孔雀跳蛛（Maratus electricus）以其绚烂夺目的红色平行线条图案而引人注目，这种图案看起来像是一个电路板；

就目前的发现工作来看，孔雀蜘蛛大约有五十多种。

不光是外观，它们跳的求偶之舞也是不一样的。

比如下面这两种跳蛛的求偶舞蹈看起来十分非主流：

前者跳舞时总是只举起一条腿，会侧着舞动它们那鲜艳的腹部；而后者则喜欢绕着着草茎转来转去，平均在一个位置只会待上一秒钟，它们也只翘起一条腿，弯曲着的......

等等，这难道不是跟人类的钢管舞有点像吗？

不管怎样，孔雀蜘蛛吸引着一批批的生物学家前往研究。

在大家的努力下，也总算是找出了孔雀蜘蛛色彩艳丽的秘密，尽管观察工作相当艰难。

直到近年来才发现，孔雀蜘蛛绚丽羽毛在于它巧夺天工的构造。

不过要解释孔雀蜘蛛表面的颜色成因，必须先了解我们眼中看到的颜色是怎么来的。

在生物界，颜色的形成主要有两种来源，色素色与结构色。

其中色素色是植物、动物产生颜色的一种非常普遍的方式。

其产生原因是某些化学物质对某些波段的可见光的吸收和反射，所以色素色也叫化学色。

而结构色，指光和与光波长量级相当的结构相互作用（包括干涉、衍射、散射等），从而产生的颜色。

像某些美丽的蝴蝶产生的虹彩，便是经典的结构色。如果把翅膀上的鳞片结构破坏，它们就不能显现出原来的颜色了。

蝴蝶的结构色

一般来说，结构色所产生的色彩不容易遍及整段可见光波长。

也就是说由于某一物体因为结构色所产生的彩虹色彩，我们可能只会看到红橙黄或是黄绿蓝。

但科学家发现，孔雀蜘蛛的腹部有两种视觉上不同的鳞片。

它们分别为是彩虹虹膜鳞片和天鹅绒黑色鳞片。

其中彩虹虹膜鳞片紧贴着角质层的表面，是有序排列着的。

别小看这些鳞片，它们具有像飞机机翼状微结构。

这种机翼状结构表面还有更小的周期性结构，呈现3D的形状。

它能让光线在很小的体积内的行更高效的色散，将不同波长的光全部分开。

所以一道自然光打下去，孔雀蜘蛛就能展现看出红橙黄绿蓝靛紫的色彩了。

这也是孔雀蜘蛛为什么这么美的原因。至于具体的运作机制仍需进一步深入研究。

不过模仿孔雀蜘蛛这种鳞片设计的结构，科学家正在开发新颖的微型光色散元件。

如果能够实现，它将缩小节省太空任务的成本或安装更强大的光谱仪在太空望远镜、人造卫星上。

也许在不久的将来，这种新型的仿生光学材料将颠覆人类的科技。

而在2019年5月15日，科学家发现了两种孔雀蜘蛛腹部鲜艳色彩附近的超暗斑点。

这也是我们开头所说的五彩斑斓里隐藏着极致的黑。

电子显微镜图像下显示两种孔雀蜘蛛的腹部上操纵光线的超黑色凸起部分。Maratus speciosus（左）只有圆状的隆起结构。而M. karrie（中）另外还有尖刺状的鳞片通过散射和吸收光来限制反射。

Cylistella蜘蛛（右）具有更光滑的表面，这使得它只有普通的黑色外观。

这些凸起就像是微透镜，通过调整光线的入射角度使得它需要更长的路径并且花费更多的时间与吸收光的黑色色素相互作用。如果表面太过光滑就没办法做到这种效果。

实验显示，两个孔雀跳蛛物种黑色斑点区域反射的光线只有不到0.5%，和作为对照组的普通黑色蜘蛛（4.61%）相比低了一大截。

能达到如此低的光线反射率是因为这些黑色区域具有独特的微观结构。

孔雀跳蛛Maratus speciosus的雄性

而在此之前，另一项研究在极乐鸟身上也发现了同样的现象：雄性极乐鸟。

与孔雀蜘蛛类似，它们擅长用黑到深不见底的特殊羽毛来衬托其他部分的色彩。

这样做的目的是，同样是为了让自己在雌性眼中更为醒目。

极乐鸟

至于孔雀蜘蛛身上这种现象的演化过程也仍需进一步研究。

相信不久之后，为爱舍身的孔雀蜘蛛就会再次让人类大开眼界。

*参考资料

Maratus volans.wikipedia.on 8 April 2019, at 11:05 (UTC).

D. McCoy et al. Structurally assisted super black in colourful peacock spiders. Proceedings of the Royal Society B. Published online May 15, 2019. doi: 10.1098/rspb.2019.0589.

University of Akron. " Nature's smallest rainbows, created by peacock spiders, may inspire new optical technology: Implications of this finding can apply to a wide array of fields ranging from life sciences and biotechnologies to material sciences and engineering ." ScienceDaily. ScienceDaily, 2 January 2018.