来自澳大利亚麦考瑞大学的研究团队近日在昆士兰州北部雨林中,记录到一种前所未见的特殊捕食行为:一类尚未正式命名的小型夜行蜘蛛,利用丝构成的“弹簧陷阱”,专门捕猎一种攻击性极强的绿树蚁,并将猎物以惊人的速度弹射进蛛网。
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这项研究在库克敦附近的雨林完成。科研人员观察到,当一只绿树蚁在林地附近觅食时,会被一个看似不起眼的丝质小圆锥所吸引并咬住,而就在蚂蚁咬断丝锥与地面之间的连接瞬间,陷阱随即触发,将蚂蚁猛然抛向上方预设好的蛛网,实现一次精准而高效的伏击。
研究人员将这种蜘蛛昵称为“弩炮蜘蛛”(ballista spider),名称源自古罗马用来发射石块和巨矢的攻城武器,形象地反映出其弹射猎物的捕食方式。该蜘蛛尚未获得正式学名,但隶属于 Propostira 属。最初的发现来自生物医学研究科学家、同时也是蜘蛛分类学家和摄影师的 Gregory J. Anderson 教授。
为详细记录这种独特行为及蛛网的力学特性,研究团队由麦考瑞大学的 Ajay Narendra 教授与研究生 Pranav Joshi 领衔,在库克敦附近雨林连续蹲守 10 天 10 夜,寻找这些蜘蛛并观察其夜间活动,同时使用高速与红外摄像机拍摄捕食过程。
研究指出,专门捕食蚂蚁的行为在蜘蛛中本就罕见,而专门猎食单一蚂蚁物种更是堪称“极致专化”。Narendra 教授表示,蚂蚁并非被动猎物,它们拥有化学防御手段,还能通过信号迅速召集群体,利用数量优势反击潜在捕食者,因此以蚂蚁为主食的策略风险极高。
“在蜘蛛中,以蚂蚁为主要猎物本就极不寻常,更不用说只吃某一种蚂蚁的情况,”Narendra 教授指出,“许多蚂蚁物种具备多样的化学防御能力,包括螫刺等手段,还能通过警报信号在极短时间内召集数百甚至上千个同伴,对捕食者形成压倒性反击。”
研究显示,弩炮蜘蛛采取的是高度隐蔽、分步进行的捕猎策略。白天,它们会躲藏在绿树蚁觅食路径上方的叶片背面,避开视线与阳光暴露。入夜后,蜘蛛从高处垂降 50 厘米甚至更远,在叶片、树枝或地面上建立一处锚点,随后花费最长可达 4 小时,构建由 15 到 60 根被拉紧的丝线组成的垂直束状结构,将其编织成接近地面的锥形装置。
在制作完成的最后阶段,蜘蛛会用较细的丝将整体包裹,让这束丝线成为一个储能结构,然后快速爬回上方主蛛网位置。不久之后,一只绿树蚁被吸引到该结构附近,对其发起攻击并咬断锥体与地面锚点之间的关键连接。此时,丝线中储存的弹性能瞬间释放,将蚂蚁以超过 1300 米每二次方秒的加速度弹射 30 多厘米高,直接抛入蜘蛛事先布好的主网中。
在整个过程中,蜘蛛并不会立即接近,取而代之的是等待蚂蚁在网中被丝线完全缠住,再缓慢靠近进行进一步包裹和进食。研究团队推测,在最后的构建阶段,蜘蛛可能在丝锥上附加了特定信息素,以诱导绿树蚁工蚁前来,并触发其攻击行为,从而完成“猎物主动咬断触发装置”的精妙设计。
Narendra 教授指出,这可能是迄今唯一一例蛛网专门针对单一猎物物种设计,并且由猎物自身行为触发的捕食机制。“这一装置极有可能依赖特定的化学信号来吸引绿树蚁工蚁,使其处于高度攻击状态,自行咬断关键连接线,由此激活陷阱。”他表示。
为进一步理解这一机械结构背后的丝材特性,研究共同负责人、专注于蜘蛛丝生物力学的 Jonas Wolff 博士专程前往澳大利亚,在自然环境中观察这些蜘蛛,并采集丝样本带回德国格赖夫斯瓦尔德大学进行物理测试与扫描电子显微分析。
研究团队关注的核心问题是:如此小型的蜘蛛如何克服绿树蚁强大的附着力,将其从地面弹射而起。绿树蚁足部具有黏附垫,可牢牢抓附基底,因此陷阱必须产生远超蚂蚁体重的力才能将其整体拉离地面。分析结果表明,弩炮蜘蛛的装置依靠储存在丝线中的弹性能量工作,其原理类似于被拉伸的橡皮筋,但完全由生物丝构建。
Narendra 教授表示,“弩炮蜘蛛的丝线结构被生物工程化,用于高效储存弹性势能并快速释放,从而实现极高的瞬时功率密度,超过目前已知的其他基于蛛丝的生物弹射系统。”他补充道,“由于绿树蚁具有强力黏附足垫,这束拉紧的丝线在收缩时必须克服远高于蚂蚁自身体重的阻力,才能将其从地面抬离并抛射到空中。”
研究认为,这一陷阱机制是弩炮蜘蛛针对高风险猎物长期演化出的极端特化结果,使其能够在安全距离外,将具有潜在致命威胁的蚂蚁单个“挑拣”出来并搬离蚁路和巢区,从而降低被大规模反击围攻的风险。
相关成果以 “Ballistic high-powered spider webs overcome dangerous prey defenses”(《高速弹射蛛网克服危险猎物防御》)为题发表在 2026 年 6 月 22 日的《当代生物学》(Current Biology)上。研究由欧洲研究理事会“SuPerSilk”起始资助项目及澳大利亚研究委员会探索项目等提供经费支持。
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