Functional Ecology | 圆网蜘蛛利用高对比度黄色马赛克图案吸引猎物

DOI: 10.1111/1365-2435.13532

阅读人：中国科学院大学硕士研究生陈婧婷 

来源：新岗记事

原文摘要

（1）许多动物通过产生利用潜在猎物的感官偏好的信号来提供捕食成功率，但是使这些感官陷阱有效的具体特性尚不清楚；

（2）研究将野外实验与系统发育比较分析相结合，研究了不同信号在结网蜘蛛中的视觉引诱性。野外实验采用纸板蜘蛛模型来研究色彩斑块、色彩和图案对斑络新妇觅食成功率的影响。实验结果表明，颜色（黄色）和图案（黄色和黑色马赛克）对于在高亮环境下引诱猎物是必不可少的。

（3）系统发育比较分析证明了来自53个属的63种圆网蜘蛛的捕猎环境与蜘蛛腹部信号之间的进化联系。

（4）总的来说，研究数据表明：（a）圆网蜘蛛身体上亮色部分的颜色在白天和晚上都具有较高的引诱作用，彩色斑块的模式和面积在白天具有重要作用；（b）这些视觉诱饵的演变和环境与环境光照强度有关。

（5）颜色引诱作用可能是圆网类蜘蛛趋同进化出黄色马赛克图案的驱动因素。

（6）研究表明，猎物的颜色偏好和信号效能在视觉介导的猎物引诱系统的进化中起着重要作用。

研究背景

颜色信号的演变是由接受者的视觉能力和感觉偏差决定的。在这方面，大多数研究都集中在同种接受者如何塑造性信号或者捕食者如何塑造猎物的保护色（警戒色和伪装）上。相比之下，很少有研究研究猎物的感官偏差如何塑造捕食者颜色模式的进化。特别是，基于颜色的欺骗经常被用于引诱猎物，捕食者利用猎物的感官偏差来引诱或吸引猎物到攻击范围内。然而，影响色诱效果的潜在属性仍不清楚。

结网蜘蛛是研究有效的猎物引诱物特性的绝佳系统。它们是坐等式的觅食者，依靠一系列策略来获取猎物。这些策略包括根据获得的猎物波动而改变网的结构，利用不同的感官渠道吸引猎物到网的附近，例如在网中添加气味、颜色、丝质装饰或猎物残骸，以及在身体上添加显眼的颜色图案。结网蜘蛛的颜色图案有显著的变化，常见的圆网蜘蛛腹面的黄色或橙色马赛克图案可以作为视觉诱惑，提高觅食成功率。然而，显眼的颜色图案也可能具有保护功能—警戒性或保护性—目前尚不清楚哪些颜色图案元素是有效诱捕猎物的必要条件。

结网蜘蛛生活在各种光照条件下，包括它们觅食的时间和它们结网的位置。环境光条件对视觉信号的效果影响很大，因此视觉环境会影响视觉诱饵的进化。形态和光谱环境的多样性为研究这种潜在的关联提供了实验的机会。 

科学问题

1. 在结网蜘蛛身体上，哪些视觉信号对猎物具有引诱作用？

2. 蜘蛛身体颜色的进化是否与捕获猎物的环境有关？

主要研究结果

（1）野外实验表明，在明亮的环境下，色彩（黄色）和图案（黄色和黑色马赛克图案）是重要的猎物引诱因素。在白天，标准图案比聚集性蓝色和黄色图案更能有效的吸引猎物。在夜间，虽然增加黄色部分面积不能提高引诱率，但是黄色比蓝色和黑暗处理引诱率更高。

（2）在圆网蜘蛛中，黄色马赛克图案与对猎物的引诱率和环境光照强度之间都存在着进化关联。黄色马赛克更有可能在能够引诱猎物的物种中进化，而且在这些物种中，黄色马赛克图案更有可能在明亮环境下捕食的物种中进化。

结论与讨论

研究表明，圆网蜘蛛对猎物的引诱性是由身体上斑块的颜色决定的。黄色在白天和夜间觅食时都很有效，而黄色和黑色的马赛克图案在明亮的光照条件下尤其有效。在白天，聚集黄色区域会减少对猎物的吸引力，而在晚上，聚集或增加黄色区域没有影响。此外，研究结果表明，即使在夜间，颜色的引诱作用也与光谱特性密切相关。系统发育比较分析表明黄色马赛克图案与觅食环境的光强度（视觉环境）有关。总的来说，在高光照条件下觅食的圆网蜘蛛通常会进化出黄色马赛克图案，能够高效引诱猎物。