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它们为保命而“自残”,最终却被自己的粪便憋死(图)

新闻来源: 物种日历 于2021-03-07 22:20:18  提示:新闻观点不代表本网立场



断尾的雄性无支蝎(左)。图片来源:John Alexander Uribe


自然界的斗争是残酷的,面对强悍的捕食者,一些动物会选择勇敢战斗,一些会选择溜之大吉,还有一些少数的“狠角色”,它们选择了“自残”。提到“自残”保命的动物,我们大多会立刻想到壁虎或蜥蜴。它们在捕食性攻击中,常常会忍痛折断自己一部分的尾巴,让断尾去吸引捕食者的注意,自己再找准时机,快速逃走。

这一方案虽然能够很大程度帮助它们逃生,但是断尾的动物也付出了较为惨痛的代价。比如,当一只蜥蜴断尾后,它储存脂肪的能力会下降,行动也会受到影响,同时伤口很容易发生感染。但好在它们拥有较强的再生能力,丢掉的尾巴会慢慢重新长出来。通常来说,多数断尾动物,在失去尾巴之后,往往都不会直接危及生命。但是,有些动物对自己心狠的程度已经比断尾更甚。

致命的断尾

2015年,研究人员发现一种南美的毒蝎也有断尾保命的行为。这是一种拉丁美洲常见的无支蝎(Ananteris),属名的意思是“没有支骨”,它们因为没有栉状器齿的基部支骨才有了这个名字。令他们惊讶的是,蝎子折断尾巴的代价是致命的,它们会在断尾后失去排便的能力。

当它们被抓住后体难以逃脱时,它们后体节1~4节之间的关节处会自发地断裂,从而逃之夭夭。断裂的体节表面会在五天内快速愈合,形成疤痕组织,而失去的体节和毒囊均无法再生。

此外,断裂组织中还存在一部分后端消化系统,包括肛门和部分肠道。因此,断尾行为会导致这种蝎子永久性丧失排泄、蛰刺注射毒液的能力。在经历几个月的断尾生活后,蝎子微小的消化道中会充满粪便,导致蝎子腹部出现明显的肿胀,最终因便秘而缓慢死亡。



图片来源:John Alexander Uribe

自19世纪末被发现以来,无支蝎一直未被重视,人们对它的研究和了解少之又少。圣保罗大学的加西亚·埃尔南德斯(García-Hernández)自研究生起就与无支蝎结下不解之缘,她甚至在自己家的后院发现了该属下的一个新物种,她将其命名为Ananteris solimariae。

2015年,当发现无支蝎的致命断尾行为后,她对这种蝎子产生了更为浓厚的兴趣。为此,她设计了一系列实验来测试一只蝎子断尾后的影响,特别是失去尾巴是否会影响蝎子的繁殖,相关的研究成果于今年一月份发布于《美国博物学家》网站上。

雌性代价更严重

埃尔南德斯和她的团队首先从巴西大草原收集了近150只无支蝎。接下来,他们在实验室诱导大约一半的蝎子断掉了尾巴。随后,研究小组进行了对比实验,观察并记录了断尾蝎子与完整蝎子之间一系列的交配过程。

无支蝎之间有着复杂的交配仪式,蝎尾在这一仪式中扮演着重要角色。一开始,雄性会摇动它们的尾巴,跳起“求爱之舞”,如果雌性接受,她就会让雄性抓住她的钳子,并开始一段“双人探戈”。两只蝎子面对面,钳子互相交叉,在地面来回穿梭,甚至偶尔还会“亲吻”彼此。这样的舞蹈通常会持续好几个小时,最后,雄性会放置一个精囊,并用尾巴将雌性猛地前推,让精囊锁在雌性的生殖器开口上,进而完成交配。

通过分析实验室中蝎子交配的录像,研究小组发现,虽然尾巴在交配中有很大用处,但是断尾雄性蝎子的交配却并未受太大影响,雌性蝎子并不会“歧视”断尾雄性蝎子。同时,断尾雄性蝎子与完整雄性蝎子交配所用的时间也是一样的,并且同样有能力将精囊放置并转移到雌性蝎子身上。

然而,对于雌性断尾蝎子而言,情况就有所不同了,这一“自残”行为将严重影响它们的繁殖成本。研究人员发现,断尾雌性蝎子虽然大多也能够成功交配,但是它们真正能顺利诞下后代的几率却比健康的雌性蝎子少了20%。

埃尔南德斯解释道:“这一差异可能是雌性怀孕的五个月里,由于肛门脱落导致了越来越严重的便秘,这使得它们体内积累了太多的粪便。”这些粪便的堆积有可能会对胎儿造成危害,同时还可能会压迫发育中的胎儿,将其挤出母体之外。



白色的部分就是粪便。图片来源:Mattoni et al, 2015.

事实上,实验中发现严重便秘的蝎子比失去尾巴之前重30%,这相当于一个重120斤的人体内不断积累了约40斤的粪便。可想而知,断尾蝎子承受了多大的痛苦,对胎儿的危害也不言而喻。

亚利桑那大学(University of Arizona)研究动物“自残”行为的专家扎卡里•恩伯茨(Zachary Emberts)对埃尔南德斯的论文予以肯定。他说,这篇论文是动物“自残”行为研究向前迈出的重要一步。通过埃尔南德斯的实验,我们可以发现,这种行为虽然十分极端,但是在弱肉强食的动物世界中,这却是十分有意义的。

丢掉尾巴的蝎子即使幸运逃脱了危险,也只有屈指可数的日子,但这短短的几个月的时间,它仍然有机会将自己的基因传递出去,保证种群能够继续繁衍下去,这是一种生物的本能。

雄性蝎子和雌性蝎子在断尾行为上有着明显的成本差异,因此我们能够猜到,相比于雄性,雌性会更加珍惜自己的尾巴,不到万不得已,它们是不会轻易弃尾逃命的。研究人员的实验确实也验证了这一猜测,在模拟的捕食攻击中,88%雄性蝎子会自断其尾,而相同情况下,只有20%雌性蝎子会做出断尾的选择,因为一旦断尾,它们将面临比雄性更高的代价。

在之后的研究中,埃尔南德斯选择继续与这位家后院的“老朋友”打交道。她希望进一步测试有关无支蝎“自残”行为的新问题,例如在自然条件下蝎子们如何与真正的捕食者进行博弈。同时,她也希望通过自己的这项研究,能够激发人们对这一拉丁美洲常见蝎子的更多兴趣,把她的“老朋友”介绍给全世界认识。

参考链接:


Lourenço, Wilson R. "The genus Ananteris Thorell (Scorpiones, Buthidae) in the Brazilian Amazonia." Revista Ibérica de Aracnología 9 (2004): 137-140.

García-Hernández, Solimary, and Glauco Machado. "Fitness Implications of Nonlethal Injuries in Scorpions: Females, but Not Males, Pay Reproductive Costs." The American Naturalist 197.3 (2021): 379-389.

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/constipated-scorpions-females-suffer-reproductively-males-not-so-much-180977034/

网编:睿文

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