神秘跳蛛
人们都知道，孔雀开屏是为了吸引异性目光。在动物界，许多雄性动物外形漂亮，色彩艳丽，以此来吸引雌性动物交配。然而，在自然条件下，我们人类利用视觉并不能观察到所有动物的择偶过程。最新出版的美国《科学》杂志刊登文章证实，蜘蛛“谈恋爱”就是通过紫外线“眉目传情”，而紫外线人类用肉眼是无法看到的。承担该项课题的主要负责人李代芹教授告诉记者，他们发现，经阳光或紫外线照射的跳蛛能吸引异性跳蛛，缺乏紫外线照射的跳蛛就会被忽略。
因此，紫外线在异性蜘蛛之间的求偶过程中扮演重要角色。跳蛛的前中眼有着锐利的视觉，能够分辨敌人、配偶和捕食它的动物，并能区分颜色。
———实验对象———为什么选择跳蛛？
跳蛛是一种不织网的狩猎蜘蛛，在各种蜘蛛中视觉最为敏锐。李代芹介绍，跳蛛是蜘蛛界数量最庞大的一类种群，它以其独特而复杂的眼睛著称。从表面上看，它的眼睛与其它大多数蜘蛛无异，也是8个眼，分3排，共4对，均在头胸部。但是在无脊椎动物中，跳蛛的视力是最佳的类群之一。“跳蛛的前中眼有着锐利的视觉，能够分辨敌人、配偶和捕食它的动物，并能区分颜色。但最值得一提的是，前中眼的活动视网膜具有极强的紫外线感光能力。”李代芹说。
李代芹和他的研究小组于是选择了一种名为“Cosmophasisumbratica”的跳蛛，并研究紫外线如何在此种跳蛛的两性识别和交流中起作用。到了求偶期，跳蛛就会走出巢穴，找一个宽大的植物，在花草的顶部来个“太阳浴”，依靠紫外光使自己变得更“性感”。
———求爱过程———紫外光是“牵线红娘”
由于人类肉眼无法看到紫外线，课题组通过特殊的紫外光摄像技术进行观察。他们发现，在跳蛛中，雄蛛的头部和身体覆盖了一层能反射紫外线的鳞片，雌蛛则没有这样的结构；而雌蛛头部一对触肢则会受紫外光激发，发出亮绿色的荧光，这又是雄蛛所缺乏的。为了论证“紫外光和荧光是否在跳蛛两性交流过程中扮演着极其重要的角色”这一推断，研究人员将一对对蜘蛛放在不同的光照条件下，看它们的彼此反应如何。
发出荧光“暗送秋波”实验分为三组，每组各有雌、雄跳蛛23对。第一组实验，给雌雄跳蛛都加紫外光，他们纷纷开始进行求爱仪式，如弯腿和隆起或弯曲腹部，其中，大部分成功求偶。但是一旦都拿掉紫外光，原成功求偶的跳蛛其交配行为不能继续。第二组，给雄蛛加紫外光，雌蛛看到来自雄蛛的反射光，于是开始发出荧光，雄蛛可以正常求爱。第三组，首先给雄蛛加紫外光，有12只雌蛛收到雄蛛的“求爱信号”，并回送“秋波”。然后，研究人员遮掉这12对成功求偶雄蛛的紫外光，结果其中的10只雌蛛对求爱的雄蛛却变得很冷淡。原来，雄性跳蛛靠反射紫外线“暗送秋波”，雌性跳蛛则靠发出荧光“表情会意”。“通过一系列的行为学实验我们证实，此跳蛛必须靠这两种颜色进行两性的识别和交流，”李代芹说，“如果我们遮住任一性别的紫外光，大多数跳蛛的求偶行为就无法完成。”求爱前来个“太阳浴”研究人员还发现，未成年的跳蛛不会反射紫外线，只有当他们成熟后才具备这种能力。而且身体状况的好坏影响它们反射紫外线和发出荧光的能力，不同的跳蛛就根据这些条件来择偶。很多跳蛛喜欢生活在花草和矮树丛中，这样就可以晒太阳，依靠紫外光使自己变得更“性感”。到了求偶期，它们就会走出巢穴，找一个宽大的植物，在花草的顶部来个“太阳浴”。他们通过紫外光来确认合适的种类、年龄、性别和最佳配偶。
在非求偶期间，他们就躲藏在树叶底下，花朵里或者巢穴中，以避免鸟、昆虫等有紫外视觉的肉食动物通过紫外线而捕食它们。如果未来能研究出纳米结构的紫外线过滤材料并应用于军事和建筑，肯定有助于降低紫外线对人体的危害。
———应用前景———给仿生学带来启迪
在动物界，也有鸟类和蝴蝶利用紫外光求偶。
但是，它们要么两性都反射紫外光，要么只有一种性别能发紫外光。
“而这项研究却首次表明动物的紫外光和荧光具有性别特异性”，也就是说，只有雄蛛可以反射紫外光，而只有雌蛛的触肢可发出由紫外光激发的荧光，跳蛛发紫外光或荧光因各自性别而具有差异。
“动物的紫外光和荧光可给仿生学、军事、建筑及材料科学带来极大启迪。”李代芹举例分析说，雄蛛鳞片属于纳米结构，其发射紫外光是一种结构性的衍射，而非色素细胞作用。因此，如果未来能研究出纳米结构的紫外线过滤材料并应用于军事和建筑，肯定有助于降低紫外线对人体的危害。
此外，雌性的荧光生成原理可以应用于信号的传输和识别技术中。谈到下一步研究进展，李代芹透露，他们不但要从微观上分析跳蛛发射紫外光的基因和蛋白质，研究其机理，并要推进该成果的产业化应用。
———专家观点———
李代芹：1983年毕业于湖北大学生物系，获得蜘蛛群落生态硕士学位。后就读于新西兰坎特伯雷大学，师从世界著名的蜘蛛行为学家罗伯特·杰克逊教授，攻读蜘蛛行为学博士，1996年获得博士学位，后赴澳大利亚詹姆斯库克大学做博士后研究。李代芹现任新加坡国立大学副教授和湖北大学特聘教授。目前，他已发表有关蜘蛛特别是跳蛛行为生态学、生物多样性方面论文70多篇，其中SCI论文50余篇。1999年，他的一篇有关花皮蛛生物学论文也被《Nature》杂志作特别报道加以介绍。可能形成新的动物通讯理论我们研究发现只有雄蛛可以反射紫外光，而只有雌蛛的触肢可发出由紫外光激发的荧光，这是世界上首次发现在动物界紫外光和荧光具有性别特异性。这个研究也说明，人类恐怕要改变以人类视觉来看动物世界的主观看法了。
这项研究结果不仅能加深我们对动物颜色信号机能的进一步了解，同时，也为深入探讨动物界颜色视觉系统的作用及其系统进化提供依据，更重要的是，它将为动物性选择理论的研究开辟一条崭新的途径和方法，其研究结果也极有可能形成一套全新的动物通讯理论。
■新闻缘起
美国《科学》杂志1月26日发表了新加坡国立大学副教授及湖北大学特聘教授李代芹和其在新加坡国立大学的博士研究生题为《雌雄特异性紫外光和荧光讯号在跳蛛求偶中的作用》的论文，这是世界上首次发现动物界在紫外光和荧光上具有性别特异性，该成果由新加坡国立大学、英国萨塞克斯大学和湖北大学共同完成。
■相关链接
其它动物如何运用紫外线求偶
生活在热带丛林中的雌安乐蜥的眼底视网膜上，长有一对对紫外线十分敏感的感敏细胞，而在雄安乐蜥的颈部，长有一只喉囊，它能够反射紫外线。当它们求偶时，雄安乐蜥便拼命鼓起喉囊，将紫外线向四周反射出去。而雌安乐蜥眼底视网膜上的感敏细胞可以感受到雄安乐蜥用紫外线发来的“求偶信号”，并应邀赴约。
动物学家还发现,一些蝴蝶也是借助紫外线寻找情侣。他们做过这样一个密封试验：把活的雌蝴蝶用透明玻璃盖起来，四周加以密封，使任何气味都不能泄漏出来，尽管没有气味，也没有动作，结果雄蝴蝶仍然能够识别雌蝴蝶。后来,动物学家终于查明，求偶的雌蝴蝶的翅膀能反射更多的紫外线，所以雄蝴蝶可以非常容易地辨认出哪一位才是它可以与之匹配的“情侣”。
除了跳蛛，原产于澳洲的虎皮鹦鹉也会利用紫外线来发出荧光，吸引异性。
来源：搜狐网
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