蜘蛛絲之物理特性、基因表現及行為生態研究 (3/3)(國科會 93-2311-B-029-001)

摘要

過去之研究顯示,結圓網蜘蛛會藉調整其蜘蛛網之形值而增加對不同類型獵物的捕捉效率,最近之研究更發現蜘蛛可能因某種特定獵物持續之出現而調節曳絲基因產物之比例,進而改變絲的胺基酸組成。結圓網蜘蛛除了調整網的形值外,若也能調整絲的蛋白質組成因而改變其物理特性,理論上應能有更佳的捕食效率。本研究藉餵食人面蜘蛛不同的獵物探討網的形值、拉力以及曳絲的物理特性及化學組成是否有所不同。我們將從野外採集回來的人面蜘蛛先以麵包蟲餵食3 次後,將蜘蛛分為兩組,分別餵食蟋蟀或蒼蠅,而在餵食7 次後收採其網測量形值(捕捉面積、縱絲數目、絲總長度、網目大小)與拉力,並以抽絲機取其曳絲進行胺基酸組成及物理性質分析。蜘蛛網拉力的測量則是利用直徑 30cm 的圓形木框將網取下,在網的下半部,距網中央 10cm 處選擇 8 個點進行拉力量測。此外,我們也測量不同餵食狀況下蜘蛛的背甲寬、絲直徑,我們在網的下半部左、中、右各取一段縱絲,利用掃描式電子顯微鏡測量其絲直徑。我們以 ANCOVA 分析不同餵食狀況下網的形值和網拉力是否有差異。絲的物理特性是主要是量測絲的直徑、應力(stress)(力量/截面積)、應變(strain)、Modulus,並以 MANOVA 進行分析。餵食不同獵物之人面蜘蛛其曳絲之主要胺基酸組成則是以 MANOVA 進行分析。結果顯示,不同餵食狀況下蜘蛛體長、網目大小、絲總長度、網面積均無顯著差異;然而,餵食蟋蟀之蜘蛛所結之網其絲直徑及拉力皆顯著大於餵食蒼蠅者,分析拉力與各因子間之關係發現縱絲數與拉力顯著相關。餵食不同獵物之人面蜘蛛其曳絲胺基酸組成中,胺基酸 glutamine、glycine、proline 並無顯著差異,alanine 幾乎達顯著差異,餵食蟋蟀的蜘蛛其絲胺基酸中的 serine 則顯著高於餵食蒼蠅者。絲的物理性質方面,不同餵食的蜘蛛,絲的伸長比率並無顯著不同,然而餵食蟋蟀的蜘蛛其絲直徑顯著大於餵食蒼蠅者,但餵食蒼蠅的蜘蛛其絲應力及 Modulus 大於餵食蟋蟀者。本研究結果顯示,蜘蛛會因攝食不同獵物而改變曳絲胺基酸組成、絲直徑大小、絲的物理性質及網的部分形值,進而改變網的拉力來增加對持續出現之獵物之捕捉效率。

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更新:Jan-24-2014 11:34:24 (Taiwan, GMT+08:00).