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断尾的雄性无支蝎(左) 。 图片来源:John Alexander Uribe
【断尾|它们为了保命而“自残”,最终却被自己的粪便活活憋死】编译丨周郅璨
编辑丨杨心舟
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 。
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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 。
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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:
Louren?o, 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/
来源:环球科学
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