雖然泌乳及養育行為通常與哺乳類有關,但有些其他動物──例如這些跳蛛──也有相同行為。
不論是斑馬、蝙蝠與熊,或是鯨魚、老虎與人類,這些動物都會以母乳哺育自己的新生後代,這是「哺乳類」的定義特徵。
根據今天發表於《科學》期刊上的一項研究,有一種東南亞原生跳蛛也會做同樣的事。科學家已發現,大托歇蛛能以自身分泌的營養液體餵養幼蛛。這種液體含有溶解的醣類、脂肪與蛋白質,所以由中國科學院保育生物學家權銳昌所領導的研究人員稱其為「乳汁」。
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雖然泌乳及養育行為通常與哺乳類有關,但有些其他動物──例如這些跳蛛──也有相同行為。
不論是斑馬、蝙蝠與熊,或是鯨魚、老虎與人類,這些動物都會以母乳哺育自己的新生後代,這是「哺乳類」的定義特徵。
根據今天發表於《科學》期刊上的一項研究,有一種東南亞原生跳蛛也會做同樣的事。科學家已發現,大托歇蛛能以自身分泌的營養液體餵養幼蛛。這種液體含有溶解的醣類、脂肪與蛋白質,所以由中國科學院保育生物學家權銳昌所領導的研究人員稱其為「乳汁」。
或許最令人驚訝的是,研究人員發現幼蛛即使在達到性成熟之後,依然會持續喝母蛛的乳汁。「那真的超級奇怪。」加拿大麥克馬斯特大學的演化生態學家強納森.普伊特(Jonathan Pruitt)說:「親代養育居然一直持續到雌性後代成年,這是相當令人驚奇的事。」
這種行為的演化學含意也令人訝異。
「蛛乳」這種概念雖然很古怪,但其實跟我們目前對蜘蛛養育後代的了解相當一致。
雖然蜘蛛有獨行動物的名聲,但有多種蜘蛛曾被觀察到會照顧自己的後代。普伊特說:「許多雌蛛會保衛卵囊,並在這段期間內停止進食。」他研究蜘蛛的社交行為。「有些蜘蛛會打開卵囊,讓後代爬到牠們的背上四處移動,就像《魔法校車》1編按:知名美國兒童自然科學繪本系列(The Magic School Bus)一樣。」
其他雌蛛甚至會反芻之前消化的食物給幼蛛吃,就跟鳥類一樣。普伊特補充說,有些母蛛做得更極端,牠們液化自己的身體組織,讓幼蛛攝食。
但這是科學家首次發現蜘蛛以類似母乳的液體哺育後代。
愛達荷大學的泌乳生理學家艾米·斯基比爾(Amy Skibiel)說:「如果『乳汁』的廣泛定義是哺育幼年動物的營養物質,那麼蜘蛛分泌的液體也能被視為乳汁。」
斯基比爾說:「當你想到其他某些非哺乳類也能製造類似乳汁的液體,蜘蛛泌乳的現象確實變得沒那麼令人驚訝了。」鴿、鳩、紅鶴、企鵝等某些鳥類能製造一種源自上皮細胞的物質餵給幼鳥吃,稱為「嗉囊乳」(crop milk)。我們也已知蟑螂能分泌某種乳汁,用來滋養發育中的胚胎。
不過權銳昌與他的團隊認為,大托歇蛛的行為更類似哺乳類的泌乳現象。如同許多哺乳類,剛孵出的幼蛛完全仰賴母乳來滿足牠們的營養需求。大托歇蛛的幼蛛在出生後20天內都需要母乳。
在一項說明性質的實驗中,研究人員以黏膠封住母蛛的胃外溝(epigastric furrow)。胃外溝是產卵的器官,也會分泌乳汁。幼蛛在出生後11天內全部死亡。
研究人員發現,即使幼蛛長得夠大,已經能自行覓食,牠們還是會再持續攝取母乳20天。而且即使雌性後代(雄性後代不會)已經達到性成熟,也被允許繼續攝食母乳。
在青少年期與成年階段,讓蜘蛛無法攝取母乳只會迫使牠們花更多時間覓食,顯示母乳不再是牠們生存所必需的物質。儘管如此,研究人員懷疑,提供母乳可能依然對野外生存有正面影響,因為在巢穴外覓食會增加掠食風險。
不過,雖然母乳可能在某些生命階段非常重要,但它並非唯一發揮作用的條件。母蛛照護與提供母乳的行為似乎會同時出現,以確保幼蛛能長期存活。在某些實驗裡,母蛛能留在巢中,但不能哺育出生20天之後的幼蛛,結果顯示這些幼蛛身上的寄生蟲,依然會比母蛛完全不在巢中的幼蛛更少。
研究人員在19個不同巢穴中觀察187隻幼蛛,其中同時接受母蛛照護與母乳的幼蛛存活率是76%。在幼蛛出生後第20天移走母蛛,幼蛛存活率則會降至大約50%。
↑↑↑↑↑旋轉飛行傘,蜘蛛起飛囉
這隻蟹蛛正在用腿毛測量風的狀況……好為起飛做準備。
由於母蛛也會將小滴的乳汁滴放在巢穴裡,顯示乳汁可能具有營養以外的功能。斯基比爾說:「目前依然有一些尚未解答的問題,這些問題能幫助我們確認這種現象的功能是否類似哺乳類的泌乳。」
哺乳類的乳汁起初或許不是為了營養而演化的。相反地,泌乳可能是母親藉由提供幼兒抗體來推動幼兒免疫系統啟動的方法,或者是如同鴨嘴獸一樣,讓卵保持濕潤的方法。
雖然類似乳汁的液體在哺乳類之外的演化依然罕見,但大托歇蛛也不太可能是唯一一種有泌乳行為的蜘蛛。「我愈思考這件事,就愈覺得這種現象其實很可能發生在世界各地。」普伊特說:「在五萬種已發現的蜘蛛裡,我敢打賭大托歇蛛一定不是唯一一種有這種行為的蜘蛛。」
撰文:Jason G. Goldman
編譯:涂瑋瑛
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