李時珍隆頭蛛、姜文云斑蛛…為何給新種蜘蛛起這么“響亮”的名字?蜘蛛分類學(xué)都做些什么?看“蜘蛛俠”林業(yè)杰講述他的科研故事。
圖文/林業(yè)杰(中科院動物研究所助理研究員)
編輯/吉菁菁
目前總計已發(fā)表了55個蜘蛛新種的“蜘蛛俠”林業(yè)杰,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)、邦喬飛云斑蛛(Episinus bonjovi)、姜文云斑蛛(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(fā)現(xiàn)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(xué)課本)
▲邦喬飛云斑蛛和邦喬飛樂隊(右圖來源邦喬飛樂隊官網(wǎng))
▲姜文云斑蛛和姜文(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(fā)表。林業(yè)杰用博物學(xué)前輩和喜愛的導(dǎo)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(guān)注,保護(hù)生物的多樣性。
▲“蜘蛛俠”林業(yè)杰
許多人對蜘蛛比較陌生,對研究蜘蛛的學(xué)科——蜘蛛分類學(xué),就感到更陌生了。所謂蜘蛛分類學(xué),主要就是發(fā)現(xiàn)新物種,并梳理前人發(fā)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”“身體分為兩部分”“有毒”??這幾個對蜘蛛精確概括的關(guān)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為需要耐心的工作。
▲2019年發(fā)表在生物學(xué)期刊《生物鑰匙》(《ZooKeys》)上的新種——先導(dǎo)板蟹蛛采集于中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園。先導(dǎo)板蟹蛛是一種非常漂亮的蜘蛛,雌蜘蛛有兩個指甲蓋那么大,體長約13毫米,顏色艷麗,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(xué)泰斗鄭樂怡先生曾經(jīng)說過:“分類學(xué)家必須親自采集”。很多外行人經(jīng)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(xí)性大多是晝伏夜出,我不得不一直等到晚上,才上山進(jìn)行采集。就在我千辛萬苦采集到了目標(biāo)物種后,準(zhǔn)備回去的時候,一抬頭忽然發(fā)現(xiàn)面前有一個黑色的、外型類似牛一樣的生物正在往樹林子里鉆。我還又湊近看了兩眼,才發(fā)現(xiàn)它的臉是圓的,而且根本沒有角。
當(dāng)時我的頭就嗡地一響,心里暗叫不好:完了,遇到熊了。我第一反應(yīng)是馬上加大摩托車油門,一路狂奔沖下了山,等到下山抵達(dá)安全的地方之后,發(fā)現(xiàn)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(biāo)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(yīng)過來:地震了。幸好當(dāng)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(dāng)中,還剩下臺灣和新疆沒有去過,我希望以后能夠有機(jī)會去看一看當(dāng)?shù)靥赜械闹┲搿?/p>
經(jīng)歷千難萬險野外考察后,這還不算完。更難的是后續(xù)的論文,怎么把一個浸泡在標(biāo)本罐里的新種,在科學(xué)專業(yè)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(yè)人士看來,蜘蛛的每一部分都可以細(xì)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(jìn)論文中的數(shù)據(jù)。
蜘蛛分類學(xué)的起步較早,最早的蜘蛛分類學(xué)文獻(xiàn)是1757年瑞典蛛形學(xué)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(xué)“開山經(jīng)典”——林奈大師的《自然系統(tǒng)》還早一年。經(jīng)過200多年的發(fā)展之后,蜘蛛分類學(xué)也變得越來越繁瑣,具體可以體現(xiàn)為耗費大量時間的測量、令人崩潰的計數(shù)和需要大量練習(xí)的精細(xì)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(shù)據(jù)就多了好幾倍:體長、頭胸部長寬、腹部長寬、放射溝數(shù)量、前中眼直徑、前側(cè)眼直徑、后中眼直徑、后側(cè)眼直徑、前中眼間距、前中側(cè)眼間距、后中眼間距、后中側(cè)眼間距、前后側(cè)眼間距等29個數(shù)據(jù)。再加上雌雄都要測量一遍,也就是總計58個數(shù)據(jù)。
計數(shù),則一般是指數(shù)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(xié)助控制獵物。蛛形學(xué)家認(rèn)為,在某些類群里,刺的數(shù)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(shù)清楚。除了數(shù)刺,有時還要數(shù)下唇和顎葉的疣突數(shù)。下唇、顎葉上一般有幾百個疣突都需要慢慢地數(shù)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)
最后就是解剖,除了少數(shù)特別常見的種類,其余種類蜘蛛想要精確地鑒定到種,則必須解剖后,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(jié)內(nèi)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(jié)構(gòu)和管道。解剖時非常容易損壞,一旦損壞,標(biāo)本的科研價值將會大打折扣。
可能有人看到這里就會覺得很奇怪,為什么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(xiàn)在來說,出生于遙遠(yuǎn)的1995年的孩子沒什么可玩的,很小的時候,我爸就帶我上山觀察昆蟲。當(dāng)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(fā)現(xiàn)等到第二天,這些昆蟲都死了,唯有蜘蛛還活著,這是為什么?我對蜘蛛的興趣就是這時候產(chǎn)生的。后來等我上了小學(xué),也邁進(jìn)了擁有互聯(lián)網(wǎng)的21世紀(jì),在網(wǎng)上了解到了中國昆蟲愛好者論壇,驚訝于竟然有這么多的同好。在與他們的交流中,我也對于研究蜘蛛產(chǎn)生了更多的熱情。
上了初高中后,我買了當(dāng)時市面上能買到的所有蜘蛛專著,看書,慢慢地觀察標(biāo)本對照文字來了解蜘蛛。研究蜘蛛的基礎(chǔ),也是在這時候打下的。后來上了大學(xué),我和室友合資買了一臺體視顯微鏡,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(fā)現(xiàn)了解了更多關(guān)于蜘蛛的奇妙和有趣。
再來說說我發(fā)表的新物種,每個我發(fā)表的新種蜘蛛都相當(dāng)于我的孩子,其中最喜歡的應(yīng)該就是先導(dǎo)板蟹蛛和蟻棲壯蟹蛛。
先導(dǎo)板蟹蛛的發(fā)表過程可謂一波三折:早在2017年,我已獲得在云南采集的此種成對標(biāo)本,但當(dāng)時卻依三個印度人的文章將其誤定為八斑板蟹蛛(Platythomisus octomaculatus),并寫進(jìn)了《中國蜘蛛生態(tài)大圖鑒》中,也就未再深究。
之后,我來到了中科院動物所,李樞強(qiáng)老師看到此種后,據(jù)經(jīng)驗認(rèn)定此種因與模式產(chǎn)地相距極遠(yuǎn),理應(yīng)是新種。但由于八斑板蟹蛛發(fā)表年代久遠(yuǎn),無生殖器特征可查,便說幫我借下新加坡的鄰近模式產(chǎn)地標(biāo)本。
同年3月,當(dāng)我檢視完辛苦借來的新加坡產(chǎn)地八斑板蟹蛛標(biāo)本后,斷定云南的板蟹蛛果應(yīng)為一新種,便開始動筆,其間差點因其過小的形態(tài)差距而被拒稿,但之后研究發(fā)現(xiàn),它與八斑板蟹蛛無論從形態(tài)對比還是分子證據(jù)上都有多個穩(wěn)定差異,因此最終仍被審稿人認(rèn)定為一新種。
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(nèi),其余生物學(xué)特性還有待進(jìn)一步觀察。此新種目前發(fā)現(xiàn)的棲息地極小,僅在幾十平方米內(nèi)的一塊荒地內(nèi)發(fā)現(xiàn),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(jīng)滅絕了。
由于我國沒有博物學(xué)基礎(chǔ),因此早期很多罕見稀奇的新物種都是由外國人發(fā)表,比如說國寶大熊貓,還有長江的著名物種白鱘。但亡羊補(bǔ)牢,為時未晚,現(xiàn)在每年由國人發(fā)表的新種逐年提高。據(jù)著名的分類學(xué)期刊Zootaxa最新數(shù)據(jù),目前亞洲一年發(fā)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。
作為一名基層科研工作者,我目前已經(jīng)發(fā)表了55個蜘蛛新種了,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,革命尚未成功,同志們?nèi)孕枧?。希望未來通過我和業(yè)界同仁的共同努力,能讓更多的蜘蛛新種被國人所發(fā)表,改變中國分類學(xué)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀。
出品:科普中央廚房
監(jiān)制:北京科技報 | 科學(xué)加客戶端
歡迎分享到朋友圈
未經(jīng)授權(quán)謝絕轉(zhuǎn)載