日前，杜克大學(xué)的科學(xué)家們借助3D打印技術(shù)解開了世界上最毒的蜘蛛之一黑寡婦身體上花紋的秘密。他們發(fā)現(xiàn)，雌性黑寡婦腹部下面的紅色沙漏圖案實(shí)際上是一種定向的警告信息，有些動(dòng)物能夠看到，但是其它動(dòng)物卻看不到。

     科學(xué)家們通過研究斷定，黑寡婦腹部下面的這個(gè)警告信息主要是用來警告一些掠食者，比如鳥類離它遠(yuǎn)一點(diǎn)。但是這卻不會(huì)妨礙它們捕食昆蟲，因?yàn)槔ハx是看不到這種帶有威脅意味的標(biāo)志的。科學(xué)家們的這個(gè)發(fā)現(xiàn)于2月27日被在線發(fā)表在了《Behavioral Ecology》雜志上。 據(jù)中國3D打印網(wǎng)了解，研究人員首先測(cè)試了鳥兒對(duì)于帶有紅色沙漏標(biāo)記的黑寡婦和不帶沙漏標(biāo)記的黑寡婦的反應(yīng)是否有所不同。為此，他們將用塑料3D打印的假黑寡婦放在了喂鳥器中，來觀察鳥兒們會(huì)如何應(yīng)對(duì)。

      據(jù)了解，用來3D打印黑寡婦的數(shù)字模型主要來自于視頻游戲開發(fā)商設(shè)計(jì)的3D圖像。“視頻游戲開發(fā)商喜歡在游戲中使用黑寡婦的形象，因?yàn)樗鼈兪强膳碌幕�身。”該研究的主要作者、現(xiàn)為科羅拉多大學(xué)客座助理教授的主要作者Nicholas Brandley說。

研究人員們總共3D打印了8個(gè)假蜘蛛，其中一半身上全都涂成黑色，而另一半則在黑色之外又加上了紅色沙漏圖案以模仿真正的黑寡婦。研究人員們將這些蜘蛛模型肚子朝上放在了美國北卡羅來納州Durham市的位于后院的7個(gè)喂鳥器里，為了便于觀察，他們一次放一只。

    通過比較科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，帶紅色沙漏的蜘蛛模型對(duì)于正在尋食的鳥類的吸引力更小，與不帶沙漏的模型相比，前者被鳥兒啄食或者抓住的可能性低3倍。

       而且那些個(gè)頭較小，喙部更短的鳥兒，比如家燕和山雀等，更容易受到這個(gè)警告標(biāo)志的驚嚇。“這些鳥兒在看到一只帶有紅色斑點(diǎn)的蜘蛛模型會(huì)嚇得往后蹦一下。”Brandley說。

     然后，下一步，科學(xué)家們要研究與鳥類相比，黑寡婦身上的這種黑紅色調(diào)在像蟋蟀、甲蟲、螞蟻這些昆蟲眼里會(huì)產(chǎn)生何種反應(yīng)。要知道，這些昆蟲都是黑寡婦蛛網(wǎng)中的美食。

     據(jù)Brandley介紹說，昆蟲和鳥類分別對(duì)不同波長的光敏感，比如鳥眼中有一種可以感受長波長光的光感受器細(xì)胞，而大多數(shù)昆蟲缺乏這種細(xì)胞。“昆蟲仍然可以察覺到紅光，但是不及哺乳動(dòng)物或鳥類。”Brandley說。

       于是，研究人員利用一種被稱為光譜儀的設(shè)備客觀地測(cè)量了在北美的三種黑寡婦物蜘蛛中的兩種黑寡婦身上反射光的波長。然后他們計(jì)算鳥類和昆蟲眼睛里的光感受器能夠吸收多少光。

最終，研究人員發(fā)現(xiàn)，黑寡婦的警告標(biāo)志對(duì)鳥兒來說更加明顯。Brandley說，在鳥兒眼里這兩種顏色的對(duì)比度要高兩倍。

另外研究人員一直懷疑的視角的差別也發(fā)揮了作用。因?yàn)楹诠褘D會(huì)掛在自己的網(wǎng)的下方，這樣它的腹部就會(huì)對(duì)著天空，腹部上的紅色沙漏警告標(biāo)志就會(huì)在飛過其上空的鳥兒眼里無比明顯。而在地面上爬的昆蟲則看不到它。

為了驗(yàn)證這個(gè)想法，研究人員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們把兩種北美黑寡婦在實(shí)驗(yàn)室里的一個(gè)20英寸高的籠子關(guān)了3天，讓它們織網(wǎng)。他們發(fā)現(xiàn)，喜歡把蛛網(wǎng)織在最高位置的物種恰巧是其腹背上有紅色標(biāo)記的那一種，這樣會(huì)使該標(biāo)記更容易被狩獵的鳥兒發(fā)現(xiàn)。

這項(xiàng)研究得到了杜克大學(xué)的支持。

(責(zé)任編輯：admin)

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