解開食人蜘蛛的進化之謎——《華爾街日報》

雄性暗色漁蛛在完成授精後蜷縮死亡。圖片來源：加里·坎普，蓋蒂圖片社至少可以追溯到希臘神話中吞噬水手的海妖傳説，人類一直對雌性性食同類現象着迷。雌性吃掉配偶是終極蛇蠍美人；她貪婪的性慾與支配地位既令人興奮又使人恐懼。

自達爾文時代起，科學家們就對這種公然違背進化法則、在約會時大快朵頤的蛛形綱動物特別着迷。為何物種會形成一種需要犧牲一方參與者的繁殖策略？

這種神秘行為的代價與收益因食用行為發生在交配前、交配中或交配後而異，但最新研究表明，性食同類確實能使一方甚至雙方受益。它很可能因不同原因在不同物種中獨立演化多次，並由多種選擇力量共同維持。結果或許令人困惑，但若你理清那些糾纏的蛛絲，一切就開始變得合理。

表面看來，暗色漁蛛是一種平凡的蛛形綱生物——這種北美經典的棕褐色小生靈棲息於樹上，捕食其他生活在樹上的棕褐色小生物。但即使以蛛形綱的標準衡量，它的性生活也堪稱詭異。當雄性將精液注入雌性體內後，它會陷入強直狀態，蜷縮死亡。其生殖器仍與雌性相連懸掛長達15分鐘，直到雌性最終將其扯下吞食。

“這對我來説簡直是一個難以置信的進化謎題，”內布拉斯加大學生物學教授艾琳·赫貝茨博士説道，她研究暗色釣魚蛛。“這究竟是如何進化出來的？這些雄性蜘蛛總是被迫死亡，看起來如此不適應環境。”

生物學家稱這種現象為“終極投資策略”，聽起來更像是一個為老年人制定的乏味財務計劃，而不是像交配自殺這樣聳人聽聞的事情。這種令人困惑的行為已在少數其他蛛形綱動物中記錄在案，包括澳大利亞紅背蜘蛛。這種自殺性蜘蛛為了確保其性死亡願望的實現，會做出高難度的動作，先是一個倒立，接着是一個複雜的180度空翻，使其腹部落在約會對象的毒牙上。

雌性蜘蛛通過立即向這位小小的雜技演員嘔吐消化液來慶祝他多汁身體的到來。然後，她開始狼吞虎嚥地吃掉愛人的後半身，只在吐出“小塊白色物質”時稍作停頓，而他則繼續用他頭部附近的須肢（儲存精子的腿狀附屬物）為她授精。

這一過程持續長達30分鐘，直到雄性蜘蛛用完他的須肢，此時他會從情境中退出，去護理他那不小的傷口。大約10分鐘後，儘管腹部被嚴重咀嚼和部分消化，他仍不退縮，回到犯罪現場插入第二根鬚肢，重複整個高難度表演。這一次的交配是致命的。當他拔出第二根鬚肢時，雌性蜘蛛會用絲線包裹她愛人的殘骸，以便悠閒地結束他的生命。

交配時，雄性澳大利亞紅背蜘蛛會翻筋斗到雌性的毒牙上。圖片來源：iStock/Getty Images在這種情境下，雌性紅背蜘蛛的獲益比雄性更為明顯。但多倫多大學的梅迪安·安德拉德博士證實，至少對紅背蜘蛛而言，雄性的這種"共謀"行為並非進化中的偶然。

與多數蜘蛛相同，雌性紅背蜘蛛存在多配偶現象——它們會連續與多個雄性交配，讓精子相互競爭以使卵子受精。但被吞噬的雄性能獲得兩項父系優勢：首先，它們的交配時間似乎更長，能令更多卵子受精；其次，雌性在吃掉首個配偶後更可能拒絕後續求偶者，因為其生理需求已得到充分滿足。考慮到80%的雄性紅背蜘蛛終其一生都找不到配偶，這種性食同類行為具有適應性——它能顯著提高唯一交配機會的成功率，從而傳遞基因遺產。

但赫貝茨博士發現，這一理論無法解釋暗色釣魚蛛的交配自殺行為。她觀察到約50%的情況下，雌蛛在首個雄性死亡後會再次交配，且往往多次重複。因此相同的父系保障機制並不適用。

另一種可能是暗色釣魚蛛的死亡屬於極端親代撫育行為。“雄性即餐食"理論認為，通過將身體作為雌性食物，雄性有助於確保受精卵獲得充足營養，從而提高後代存活率。但該假説始終缺乏確鑿證據。進化生物學家斯蒂芬·傑伊·古爾德等質疑者指出，雄性體型極小（有時僅為雌性的1%-2%），這種犧牲如同給飢餓的大象投餵一粒豌豆。

赫貝茨博士和她的博士後學生史蒂文·施瓦茨並未氣餒，他們設計了一個巧妙的實驗：阻止部分暗色釣魚蛛雌性同類相食雄性，允許另一些雌蛛吃掉配偶，還有一部分則在最後一刻將雄性替換成體型相當的蟋蟀。研究結果確鑿無疑：吃掉愛侶的雌蛛產下了體型更大、存活率更高的後代。

更重要的是，同類相食的母蛛表現顯著優於僅食用蟋蟀的個體，這表明雄蛛的價值不僅在於熱量攝入。雄性體內必定含有某種獨特的營養成分。

“大量數據表明，當某物種捕食同類時，那些營養物質本就專為該物種量身定製。因此同類相食可能帶來巨大優勢，“赫貝茨博士向我解釋道。但儘管證據確鑿，她坦言仍不滿意：“如果雌性能重複交配，這個解釋還不夠充分。我覺得自己尚未完全解開這個謎題。”

庫克女士是自然歷史作家兼紀錄片製作人。本文節選自其新書《雌性物種研究筆記》，該書將於6月14日由基本書局出版。

更正聲明

本文早期版本誤將螳螂歸類為蛛形綱動物，實屬昆蟲綱。（已於6月15日修正）

原載於2022年6月4日印刷版，標題為《解開食夫蜘蛛的進化之謎》