每一種蜘蛛都承載著我的特殊回憶,每一種發表的蜘蛛就相當於我的一個孩子,大家可以理解為我已經有141個孩子。

林業傑·中國科學院動物研究所科研助理

格致校園第34期 | 2023年5月25日 北京

大家好!我是來自中國科學院動物研究所的林業傑,今天給大家分享一下我與蜘蛛的點點滴滴。

我先問一下大家,大家害怕蜘蛛嗎?看來大家的回答都五花八門,那我也來講一下我是怎麼喜歡上蜘蛛的。

我小時候家裡也沒什麼可玩的,家人就會帶我到山上抓蜘蛛,並把所有蜘蛛裝到一個瓶子裡。當然,我這瓶子裡面還有別的昆蟲,比方說毛毛蟲、甲蟲之類。但是我發現最後只有蜘蛛能活下來,所以我就產生了興趣,為什麼蜘蛛的生命力這麼頑強?

然後到了初中,我養了我的第一隻寵物

然後到了初中,我養了我的第一隻寵物捕鳥蛛。就是照片中這個蜘蛛,大家可以看照片下角的拍攝日期是2008年。它是智利紅玫瑰,養這個蜘蛛的時候都會有炫耀心,我就發到百度貼吧給那些網友們看。

網友們就以為我很懂蜘蛛,讓我來鑑定蜘蛛。當然其實我也不懂,但是潑出去的水我還是要收回來的。所以就自己查閱資料、看文獻,裝作能鑑定它們的樣子。

這張照片裡的蜘蛛就是我鑑定的第一隻蜘蛛,現在我知道了它叫什麼名字,是擬環紋豹蛛,但是我當時鑑定錯了。總之,我就這麼逐漸地愛上了蜘蛛。

鋸齒扁蛛

▲ 鋸齒扁蛛Plator serratus

等到了大學,我就自費買了一臺顯微鏡,並發表了自己的第一個蜘蛛新種「鋸齒扁蛛」。其實這就是我在校園裡抓到的蜘蛛。這個蜘蛛也算是為我打開了研究蜘蛛的大門,讓我很有成就感,從此以後就走上了研究蜘蛛的道路。

如何定義一隻蜘蛛?

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下面我們再來探討一個問題,怎麼定義蜘蛛?蜘蛛不屬於昆蟲,蜘蛛具有8條腿,身體分為頭胸部和腹部2個部分,還有能夠紡絲、有螯牙等等特徵。

海南捕鳥蛛

▲ 海南捕鳥蛛Cyriopagopus hainanus

這個海南捕鳥蛛是不是看似像是5對腿呢?但其實最前面那條腿叫做觸肢,它的作用類似於昆蟲的觸角,能感受到氣溫變化和一些微小的振動,也可以用來捕食。其實它也相當於一個勺子,蜘蛛捕食的時候會用這個把握住獵物,當做方便它吮吸獵物的一種工具。

鋸毛熱平蛛

▲ 鋸毛熱平蛛Tropizodium serraferum

這是鋸毛熱平蛛,生活在海南沙灘上。它最前面一對「腿」也就是觸肢,不容易看見,其實是它退化掉了。目前來說,比較先進一點的蜘蛛觸肢都會變小,比較原始的蜘蛛的觸肢就會很大。

現在我來講講它其餘大家所不熟知的特徵。

請問同學們知道蜘蛛是拿什麼紡絲的嗎?它們的紡絲部位在哪裡?就是它的屁股。下面給大家看我拍攝的照片。

蜘蛛的特點:紡器

▲ 蜘蛛的特點:紡器

左邊這張圖就是蜘蛛的紡絲器官,叫紡器。右邊是紡器末端的電子顯微鏡照片。紡器的末端是由一個一個小小的紡管聚合而成的,每一個紡管都會紡出一根很小很小的絲,這些絲聚集在一起,就形成了當我們在樹林裡奔跑時會糊我們一臉的蜘蛛絲。蜘蛛絲如此堅韌也是有這個原因,可以想象一下,當我們把很多繩子擰在一起時,它的強韌度就會明顯地增大,蜘蛛絲也是這樣的。

同學們要注意我的措詞,剛才我說所有蜘蛛都會紡絲,但我從來沒有說過所有的蜘蛛都會結網。那是因為有些蜘蛛其實是不結網的。

棒毛絡新婦

▲ 棒毛絡新婦Trichonephila clavata

棒毛絡新婦這個蜘蛛就是典型的結網蜘蛛。大家在公園裡玩的時候可以去看樹尖結的那種金色蛛網,蛛網中的蜘蛛就是棒毛絡新婦。它的絲是金色的,這也是它的一個識別特徵。

花蛤沙蛛

▲ 花蛤沙蛛Hasarius adansoni

這個跳蛛就是那個很可愛的蜘蛛Lucas(盧卡斯)的原型,這是非常典型的遊獵蜘蛛。這種蜘蛛的眼睛很大,能看到30釐米外的物體,所以我們在它面前晃晃手,這個跳蛛會跟著你手移動,非常有意思。

節板蛛 Liphistiidae sp.

▲ 節板蛛 Liphistiidae sp.

除了這兩類蜘蛛,還有一種蜘蛛我們叫佔座型蜘蛛。當然這個佔座不是在公共場合的不文明行為,這個佔座指的是挖洞。佔座型蜘蛛會挖一個洞穴,幾乎終生就生活在洞穴裡了。

由於它這種比較宅的特性,它的腦比結網類型和遊獵類型的蜘蛛要小,簡單來說就是佔座型蜘蛛更笨。可能是因為它所在的環境很穩定,所以它們躲避天敵、處理環境變化的應變能力比較低,這也是「生於憂患,笨於安樂」了。所以大家一定要多出去走走,多出去看看,免得成為一隻佔座型蜘蛛。

說完了紡器,我們再來說說蜘蛛的螯牙。蜘蛛都有毒嗎?或者我們是怎麼知道有些蜘蛛是無毒的呢?

左:紅平甲蛛

▲左:紅平甲蛛Loxosceles rufescens

右:中華渦蛛Octonoba sinensis

我們先來看兩個蜘蛛,大家猜一下這兩個蜘蛛毒性大嗎,或者它們有毒嗎?

紅平甲蛛的螯牙

▲ 紅平甲蛛的螯牙

科學研究是要講證據的,我們來找一下證據。我讓我的同事拍攝了這兩種蜘蛛螯牙的電子顯微鏡照片。上面的就是紅平甲蛛,可以看到這個牙的末端有一個小孔,這就是它的毒腺開口,當它捕捉到獵物的時候,會用這個小孔注入毒液,讓獵物癱瘓。

中華渦蛛

▲ 中華渦蛛Octonoba sinensis

大家再看一下這個中華渦蛛,它在中國分佈。能看到它的毒腺開孔嗎?沒看到,這就對了。它沒有毒腺開孔,所以中華渦蛛是一種完全沒有毒的蜘蛛。它所代表的嫵蛛科也是沒有毒的蜘蛛。

擬東方長嫵蛛

▲ 擬東方長嫵蛛Miagrammopes paraorientalis

這種無毒的蜘蛛是怎麼捕食的呢?我給大家看一個實例,這是一個嫵蛛的代表,叫擬東方長嫵蛛。圖片下面有一個白色的小小的圓球狀物,那個就是它正在捕獵的獵物。這個蜘蛛的捕獵方式是拿絲纏住獵物,然後讓獵物窒息而死。它捕獵一個獵物時所需要的絲線長度大約是100米,就是把這個小球裡面的絲線展開有100多米長,是非常非常驚人的。

擬東方長嫵蛛

▲ 擬東方長嫵蛛Miagrammopes paraorientalis

當然這個蜘蛛的擬態也非常好,看前面那張圖,大家可能會覺得這是一根樹枝。再看這張圖,就會發現它還是有步足的。它是比較有意思的一類蜘蛛,在南方分佈,以後大家去南方旅遊的時候可以仔細找一找,它會在樹枝之間結一個網。

再說回蜘蛛的毒性。大家想不想知道蜘蛛的毒性大小?我先講兩個故事吧。

潮盜蛛

▲ 潮盜蛛Hygropoda sp.

第一個是我自己的故事。這個是潮盜蛛,我在海南採集的時候,曾經被這類蜘蛛咬過。當時被咬的是無名指的指肚,我大約疼痛了5分鐘,並且有些腫脹感,然後就沒有任何的事情了。起碼它比蚊子咬的能夠輕一點,畢竟我昨天咬的蚊子包今天還在呢。

華美寇蛛

▲ 華美寇蛛Latrodectus elegans

第二個故事要從右邊的中國產的「黑寡婦」說起了。中國其實是有「黑寡婦」的,而且有兩種,第一個就是華美寇蛛,它分佈在海南、雲南等地,第二個是間斑寇蛛,分佈在新疆。

這個華美寇蛛是朱明生老師發現的,他是研究中國蜘蛛的泰斗。我的老師給我講述過朱老師發現這種蜘蛛的場景。當時朱老師發現有一對「黑寡婦」正在石頭下面,他先抓住了雌性,發現雄性要跑。他左手拿著工具,右手拿著雌性,也沒辦法抓。他學習法布爾那樣,把雌性丟到了嘴裡含住,然後緊接著用手抓住了雄性。那個雌性就在他的嘴裡又蹦又跳,最後咬住了他的舌頭。即便如此,他也只是疼痛了幾天,並無大礙。

事實上,針對「黑寡婦」蜘蛛的疫苗目前已經開發出來了,地球上已經約有30多年沒有過致死的記錄了。其實蜘蛛對人的傷害非常非常小,當然有些時候蛛毒會產生比較嚴重的過敏反應,所以大家還是避免被咬比較好。觀察蜘蛛的時候,最好是用一個容器裝著,不要直接用手來觸碰到它。

大家可以數數這裡面一共有多少種蜘蛛,多少種眼睛,答案是5種,眼睛數量從左往右分別是「0、2、4、6、8」。我在剛研究蜘蛛的時候也會有一個誤解,以為所有蜘蛛都有8隻眼睛,其實不是的。蜘蛛的眼睛個數是不定的,它會根據生活環境以及它所歸屬的種類而變化。這些蜘蛛在中國都有分佈,並且分佈在不同的地區,它們也都是我採集過或者發表過的。

痛並快樂著的野外採集

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下面這個就是我的工位。

它很簡陋,只有顯微鏡、文獻和標本

它很簡陋,只有顯微鏡、文獻和標本。

分類學其實是一門門檻很低的學科。我在小學時候就有了第一臺顯微鏡,我媽媽買給我的,用那個顯微鏡我觀察了我家周圍的土壤、水等一系列的東西。其實國外很多的分類學家都是自己單打獨鬥的,是獨立研究者。所以對蜘蛛分類感興趣或者對其餘分類感興趣的同學們,完全可以買一個顯微鏡,基本上你就可以入門分類學。

研究蜘蛛一般分為3個步驟就是採集、鑑定還有最後的發表,也就是得出成果。

我先來說說採集。採集蜘蛛和別的類群類似,它是需要找一種特殊的棲息環境,因為蜘蛛的遷徙能力較弱,它是通過飛航進行遷徙的,就是屁股上蹦出來幾根絲,然後通過絲盪來盪去最後飛到空中。所以想找到蜘蛛,就要找到相對應的環境。

家祥潮蛛

▲ 家祥潮蛛Desis jiaxiangi

上圖的蜘蛛叫家祥潮蛛,說到這個「潮」字,大家能想到什麼?這個蜘蛛是生活在海邊的潮間帶上的,也就是說有礁石的區域。它在漲潮的時候會被海水浸沒,它躲在海水中來躲避敵害。這個蜘蛛身上毛茸茸的,相當於一個塗層,能讓它在海水之中防水,同時儲存空氣。等到落潮的時候,這個蜘蛛又會跑出來捕食。

發現這個蜘蛛的時候我非常地激動,因為中國以前從來沒有記錄過這個蜘蛛。當時我的朋友在海南偶然拍攝到一段視訊,我一看,這不是只有東南亞才有分佈的潮蛛嘛。當時我猜測這種蜘蛛在中國可能也有分佈,他的這個視訊證實了我的觀點。

於是我當場就買了機票,第二天就飛了過去,採集到了這個蜘蛛,並且我經過鑑定發現它竟然是一個新種。於是就以當時開車載我的司機吳家祥命名,成了家祥潮蛛。大家如果有機會跑到海南,記得一定要到三亞的潮間帶上,在晚上就能見到到處都有這種蜘蛛在爬,數量很大。

楊任雷文蛛

▲ 楊任雷文蛛Raveniola yangren

這個蜘蛛叫楊任雷文蛛,它是在洞穴裡生活的。中國有非常豐富的喀斯特地貌地區,因此有非常豐富多樣的洞穴生物。

這個蜘蛛是我在一個洞穴裡發現的,這個洞穴被當地的居民封起來當做酒窖。這個鐵柵欄我沒法進去,就找了當地的村民,跟他說:「我想去你家酒窖採集蜘蛛。」一般人聽起來就會很奇怪,於是我就給他看我身份證上的名字,讓他搜我的名字。於是他就搜了搜,發現我真的是研究蜘蛛的,就放我進去了。

我在他的酒窖裡就發現這種楊任雷文蛛。大家可能奇怪,為什麼它叫楊任呢?楊任是《封神榜》中一個用手代眼的神話人物,他的眼睛上長了一隻手,和這個蜘蛛一樣。這種蜘蛛它也是用腿來感受周圍環境的,所以我才把它命名為楊任雷文蛛。

這個就是我採集時候的照片,非常狼狽,但只有這樣才能採集到自己想要的蜘蛛。所以野外採集對我來說算是一個痛並快樂著的故事。

分類就是尋找穩定的不同

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採集完後的標本,就是鑑定了。所謂的鑑定就是對比標本和文獻,來確定它們是不是同一個物種。

大家可以看這種蜘蛛,左邊是文獻圖,右邊是我自己拍攝的模式標本照片。所謂的模式標本,就是作者在發表此物種時指定的一個代表這個物種的標本。大家可以看到這兩張照片是不是完全不同?

這就是時代的侷限性,分類學也在逐漸革新,未來它會用更加清晰或者更加客觀的方式來呈現這個物種。

左:撫順並齒蛛

▲ 左:撫順並齒蛛Cybaeus fushun

右:樺甸並齒蛛Cybaeus huadian

如果鑑定是新種的話,那就進入到發表環節。這個就是我所發表的新物種,大家猜這裡面是幾種呢?事實上這也涉及到蜘蛛鑑定的一個非常重要的特徵。常見的蜘蛛鑑定能夠通過外觀鑑定到種,但是一些不太常見的蜘蛛必須要解剖鑑定。

這其實是兩種,左面是我發表的撫順並齒蛛,右邊是樺甸並齒蛛。大家發現這兩種外觀上特別一樣,其實我當時採集到這個標本的時候也一直以為是一種,直到解剖才真相大白。

左:撫順並齒蛛

▲ 左:撫順並齒蛛Cybaeus fushun

右:樺甸並齒蛛Cybaeus huadian

大家可以找一下不同,左邊是撫順並齒蛛,右邊是樺甸並齒蛛,是不是還是有些不同?所以分類學就是這樣的,本質上就是要找穩定的不同。這種並齒蛛也給我上了一課,在科學研究中千萬不能犯懶,要一步一個腳印,每一個都要解剖一遍才能發現它們的不同或者獨特之處。

如果分類鑑定是新種的話,下面就要發表了。上圖是發表一個蜘蛛所要測量的各種資料,都非常繁瑣。實際上這只是一個相對基本的資料,因為根據類群的不同,我們測量的資料也會不同,比如有些蜘蛛我們還要數毛。比方說一條腿上有20多根毛、40多根刺,我全都要數一遍,而且每一條腿都要數一遍。這就是一個很龐大的資料量,即使是熱愛蜘蛛的我也是非常非常煩。

那為什麼我們要數這些?其實我也不知道,這算是一種老祖宗的傳統吧。剛開展蜘蛛分類是19世紀,那時候他們就這麼數了,這個傳統一直延續了下來,現在我們也必須要數。我很期待在未來革新一下,讓數這些東西的事情都變得更加簡單化,比如說用現在的機器學習,畢竟有誰想在顯微鏡前數蜘蛛的腿毛數一天呢?

當然除了測量資料之外,我們還需要繪圖。上面是拍攝照片,下面就是我同事繪製的蜘蛛的解剖學特徵圖片,是不是基本上一模一樣?這個就是科學繪圖了,一些蜘蛛的特徵比較難看到,因此就需要用手繪圖的方式來表現。這個圖最右下角的那個線是它裡面的管道走向。

為蜘蛛命名的n種方式

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下面這些就是我所發表過的蜘蛛,一共是141種。

每一種蜘蛛都承載著我的特殊的回憶,相當於是我的一個孩子。大家可以理解為我已經有了141個孩子。我再給大家說幾個特別的例子吧。

齊碩纓毛蛛

▲ 齊碩纓毛蛛Chilobrachys qishuoi

我先說說最大的一個吧,這個是齊碩纓毛蛛,它大約有一個手掌大小,非常非常大,會吃蜥蜴。它是分佈在廣東的一種捕鳥蛛,中國其實是有捕鳥蛛的,而且數量不少,有30種,未來可能會發現更多。

深圳加坡蛛

▲ 深圳加坡蛛Singaporemma shenzhen

當然有最大就有最小的,就是這個深圳加坡蛛,體長只有1毫米,大概就是筆尖的寬度。研究它需要非常細微的解剖鑑定,非常不容易。這也代表了蜘蛛的多樣性。

當然有最大、最小,下面就可能有最美、最醜了吧。但是對我來說,沒有最醜的蜘蛛,因為我覺得蜘蛛各有各的特點,我就給大家看一下最美的蜘蛛吧。

先導板蟹蛛

▲ 先導板蟹蛛Platythomisus xiandao

這是我發表的最好看的蜘蛛了,先導板蟹蛛,左邊是雌性、而右邊是雄性。這倆差異非常大,我們稱之為性二型,也就是說雌雄的形態不同。

這些是我發表的比較有趣的蜘蛛,當然蜘蛛的發表還需要命名,畢竟一個新物種天生是沒有名字的,你要給它一個名字。

如來延斑蛛

▲ 如來延斑蛛Ectatosticta rulai

比如說我最得意的命名叫如來延斑蛛,這一類蜘蛛是孑遺類群,可以理解為是蜘蛛中的大貓熊,只有在中國和美國有分佈。它的分佈地是從西安到西藏,非常完美地匹配了《西遊記》中唐僧西天取經的出發點和結束的地方,於是我就把這類蜘蛛全命名成了《西遊記》中的人物。我放如來是因為我只有如來延斑蛛的照片,除此之外還有悟空、八戒、沙僧一系列的蜘蛛,比較有趣。

而且我採集這個蜘蛛的時候也經歷了「九九八十一難」,比如說我在西藏被熊追過,不過最後我跑過了它,要不然你們也不能看見我了。在四川我也遇上了泥石流,當然我也沒有被埋。在雲南採集的時候,我遇到了地震,我一下火車就開始震,我還和同行的人說:「你們不要抖腿,這個習慣不好。」他們說:「我們沒有抖腿。」然後我才明白原來是地震了。所以這蜘蛛對我也是有著特別的意義。

大家有沒有看過《水滸傳》,那知道「及時雨」宋江和「小李廣」花榮嗎?其實蜘蛛中也有及時雨宋江和小李廣花榮,它們都是我命名的蜘蛛新種。當時我發表有37個新種的文章,我對命名非常苦惱,隔壁實驗室的老師就跟我說:「你可以用《水滸傳》來命名啊。」

左:及時雨宋江

▲ 左:及時雨宋江Jishyu songjiang

右:小李廣花榮Xiaoliguang huarong

小李廣花榮是分佈在越南的,大家可能見不到,但是及時雨宋江在國內是有分佈的,在南方非常廣佈,大家有興趣可以找一找。我覺得,外國人用拉丁文來命名,中國人用漢語拼音來命名,這也非常合理吧。

皮卡丘阿利蛛 Alistra pikachu

除此之外,我還喜歡用一些動漫人物來命名。比方說這是皮卡丘阿利蛛,因為它的身體是黃的,比較像皮卡丘的顏色,而且它的紡器比較長,也像皮卡丘的尾巴,所以我就拿皮卡丘來命名了。

每一種蜘蛛都有自己的特點和特色,希望大家能愛上蜘蛛,或者至少不那麼害怕蜘蛛了。

謝謝大家!

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