李時珍隆頭蛛、姜文雲斑蛛…爲何給新種蜘蛛起這麽“響亮”的名字?蜘蛛分類學都做些什麽?看“蜘蛛俠”林業傑講述他的科研故事。
目前總計已發表了55個蜘蛛新種的“蜘蛛俠”林業傑,今年4月28日曾一口氣公布了四個蜘蛛新種:李時珍隆頭蛛(Eresus lishizheni)、邦喬飛雲斑蛛(Episinus bonjovi)、姜文雲斑蛛(E.jiangweni)和羅琦美蒂蛛(Meotipa luoqiae)。其中,李時珍隆頭蛛是第一種中國人所發現的隆頭蛛新種。
▲李時珍隆頭蛛(由于泡過酒精,部分泛紅)和李時珍(右圖來源小學課本)
▲邦喬飛雲斑蛛和邦喬飛樂隊(右圖來源邦喬飛樂隊官網)
▲姜文雲斑蛛和姜文(右圖由姜文方面提供)
▲羅琦美蒂蛛(右圖來源羅琦個人微博)
(以上圖片來源:紅星新聞)
這四種新種都已在《Zoological Systematics》雜志發表。林業傑用博物學前輩和喜愛的導演、搖滾明星的名字給新種命名的方式,是希望引起更多人對蜘蛛的關注,保護生物的多樣性。
▲“蜘蛛俠”林業傑
圖文/林業傑(中科院動物研究所助理研究員)
編輯/吉菁菁 新媒體編輯/房永珍
許多人對蜘蛛比較陌生,對研究蜘蛛的學科——蜘蛛分類學,就感到更陌生了。所謂蜘蛛分類學,主要就是發現新物種,並梳理前人發表的問題物種的工作。
說到我研究的對象蜘蛛,大家對蜘蛛的印象可能僅僅停留在“八條腿”“身體分爲兩部分”“有毒”⋯⋯這幾個對蜘蛛精確概括的關鍵詞。外行人看來,對蜘蛛的分類工作可能很新奇又有趣,但對我來說,研究蜘蛛分類其實是一件充滿了危險且極爲需要耐心的工作。
▲2019年發表在生物學期刊《生物鑰匙》(《ZooKeys》)上的新種——先導板蟹蛛采集于中國科學院西雙版納熱帶植物園。先導板蟹蛛是一種非常漂亮的蜘蛛,雌蜘蛛有兩個指甲蓋那麽大,體長約13毫米,顔色豔麗,背上有斑點;雄蜘蛛個頭較小,背上有紅色、粉色花紋
先說說最重要的野外考察工作。我國昆蟲學泰鬥鄭樂怡先生曾經說過:“分類學家必須親自采集”。很多外行人經常覺得,野外考察聽起來很有意思,但實際上卻充滿了危險。就拿我來說,我自己就親身遇到過泥石流、熊、狼、搶劫等危急情形。
有一次,我在西藏尋找一種中國特有的珍稀蜘蛛,由于蜘蛛的習性大多是晝伏夜出,我不得不一直等到晚上,才上山進行采集。就在我千辛萬苦采集到了目標物種後,准備回去的時候,一擡頭忽然發現面前有一個黑色的、外型類似牛一樣的生物正在往樹林子裏鑽。我還又湊近看了兩眼,才發現它的臉是圓的,而且根本沒有角。
當時我的頭就嗡地一響,心裏暗叫不好:完了,遇到熊了。我第一反應是馬上加大摩托車油門,一路狂奔沖下了山,等到下山抵達安全的地方之後,發現衣服都被冷汗浸透了。
就在今年5月,我還遇上了一次地震。大理漾濞6.4級地震那幾天,我正在震中采集標本。地震時我正在開車,感覺車開始搖晃的時候,我還問隊友:“是不是你們在抖腿?”他們都說沒有,這時候我才反應過來:地震了。幸好當時由于航班取消,行程延誤了半小時,讓我幸運地錯過了另外一場危險:要不然,高速公路上山體滑坡被埋的人就是我了。
目前全國各地當中,還剩下台灣和新疆沒有去過,我希望以後能夠有機會去看一看當地特有的蜘蛛。
經曆千難萬險野外考察後,這還不算完。更難的是後續的論文,怎麽把一個浸泡在標本罐裏的新種,在科學專業的操作下變成論文中流傳百年的物種?在每一位研究蜘蛛的專業人士看來,蜘蛛的每一部分都可以細分:大到整個蜘蛛的體長,小到蜘蛛步足上一根毛的著生位置,都是要寫進論文中的數據。
蜘蛛分類學的起步較早,最早的蜘蛛分類學文獻是1757年瑞典蛛形學家(研究蜘蛛和其他蛛形綱動物)克勒克于所著的《瑞典蜘蛛》,它比生物分類學“開山經典”——林奈大師的《自然系統》還早一年。經過200多年的發展之後,蜘蛛分類學也變得越來越繁瑣,具體可以體現爲耗費大量時間的測量、令人崩潰的計數和需要大量練習的精細解剖。
其他類群的動物分類,測量基本只有身長、體重、頭長等就夠了。無脊椎動物例如昆蟲,則是要測量胸、腹長寬,翅長、觸角長等。而鑒定蜘蛛,需要的測量數據就多了好幾倍:體長、頭胸部長寬、腹部長寬、放射溝數量、前中眼直徑、前側眼直徑、後中眼直徑、後側眼直徑、前中眼間距、前中側眼間距、後中眼間距、後中側眼間距、前後側眼間距等29個數據。再加上雌雄都要測量一遍,也就是總計58個數據。
計數,則一般是指數步足上的刺。蜘蛛的腿上有很多具刺,這些刺可以像針籠一樣協助控制獵物。蛛形學家認爲,在某些類群裏,刺的數量也是分類特征:一條蜘蛛腿分成四個面,每一個面有幾排、每排各有幾根刺,都需要數清楚。除了數刺,有時還要數下唇和颚葉的疣突數。下唇、颚葉上一般有幾百個疣突都需要慢慢地數清楚。
▲掃描電子顯微鏡下的雌性家隅蛛(Tegenaria domestica)(圖片來源/視覺中國)
最後就是解剖,除了少數特別常見的種類,其余種類蜘蛛想要精確地鑒定到種,則必須解剖後,通過觀察其生殖器官來定種。
雄蛛生殖器就長在觸肢上,解剖時把觸肢直接取下來就行。而雌蛛的解剖鑒定則需要將腹節內部的生殖器用針挑下來,再觀察鑒定。雌蛛生殖器的腹面、背面都有不同的結構和管道。解剖時非常容易損壞,一旦損壞,標本的科研價值將會大打折扣。
可能有人看到這裏就會覺得很奇怪,爲什麽面對如此枯燥的蜘蛛,我卻始終有著極大的興趣來研究呢?
我對蜘蛛的興趣其實最開始于昆蟲。相對現在來說,出生于遙遠的1995年的孩子沒什麽可玩的,很小的時候,我爸就帶我上山觀察昆蟲。當時觀察方法比較樸素,就是用礦泉水瓶把所有活的、會動的蟲子抓回來,看它們爬來爬去。但我發現等到第二天,這些昆蟲都死了,唯有蜘蛛還活著,這是爲什麽?我對蜘蛛的興趣就是這時候産生的。後來等我上了小學,也邁進了擁有互聯網的21世紀,在網上了解到了中國昆蟲愛好者論壇,驚訝于竟然有這麽多的同好。在與他們的交流中,我也對于研究蜘蛛産生了更多的熱情。
上了初高中後,我買了當時市面上能買到的所有蜘蛛專著,看書,慢慢地觀察標本對照文字來了解蜘蛛。研究蜘蛛的基礎,也是在這時候打下的。後來上了大學,我和室友合資買了一台體視顯微鏡,蜘蛛的世界在我面前豁然開朗。在鑒定的過程中,我也逐漸發現了解了更多關于蜘蛛的奇妙和有趣。
再來說說我發表的新物種,每個我發表的新種蜘蛛都相當于我的孩子,其中最喜歡的應該就是先導板蟹蛛和蟻棲壯蟹蛛。
先導板蟹蛛的發表過程可謂一波三折:早在2017年,我已獲得在雲南采集的此種成對標本,但當時卻依三個印度人的文章將其誤定爲八斑板蟹蛛(Platythomisus octomaculatus),並寫進了《中國蜘蛛生態大圖鑒》中,也就未再深究。
之後,我來到了中科院動物所,李樞強老師看到此種後,據經驗認定此種因與模式産地相距極遠,理應是新種。但由于八斑板蟹蛛發表年代久遠,無生殖器特征可查,便說幫我借下新加坡的鄰近模式産地標本。
同年3月,當我檢視完辛苦借來的新加坡産地八斑板蟹蛛標本後,斷定雲南的板蟹蛛果應爲一新種,便開始動筆,其間差點因其過小的形態差距而被拒稿,但之後研究發現,它與八斑板蟹蛛無論從形態對比還是分子證據上都有多個穩定差異,因此最終仍被審稿人認定爲一新種。
蟻棲壯蟹蛛則是全球第一種確切的蟹蛛科蟻棲蜘蛛,野外觀察到它會集體棲息在蟻巢內,其余生物學特性還有待進一步觀察。此新種目前發現的棲息地極小,僅在幾十平方米內的一塊荒地內發現,令人遺憾的是,這片荒地已被開墾,所以見刊時此新種可能已經滅絕了。
由于我國沒有博物學基礎,因此早期很多罕見稀奇的新物種都是由外國人發表,比如說國寶大熊貓,還有長江的著名物種白鲟。但亡羊補牢,爲時未晚,現在每年由國人發表的新種逐年提高。據著名的分類學期刊Zootaxa最新數據,目前亞洲一年發表450篇文章,其中200多篇是中國的新種。我國是世界上少有的多地形多地貌國家,物種豐富度極高。蜘蛛的特有種也很多。
作爲一名基層科研工作者,我目前已經發表了55個蜘蛛新種了,但還遠遠不夠,革命尚未成功,同志們仍需努力。希望未來通過我和業界同仁的共同努力,能讓更多的蜘蛛新種被國人所發表,改變中國分類學基礎薄弱的現狀。
出品:科普中央廚房
監制:北京科技報 | 科學加客戶端
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