西雙版納熱帶植物園研究員 陳占起 源於好奇心 顛覆傳統認知 文/記者岳冉冉 |2024.03.10 語音朗讀 633觀看次 字級 大 中 小 蘭花螳螂從10公尺高處落下水平滑翔距離平均為6.1公尺,最遠可達14.7公尺。圖/陳占起團隊製圖圖/新華社陳占起認為,做科研就像玩遊戲,必須充滿興趣和好奇。圖/新華社國際期刊《當代生物學》發表陳占起團隊的新成果——蘭花螳螂具有滑翔能力。圖/新華社 文/記者岳冉冉 站上講台,陳占起一臉疲態,前一天晚上,他只睡了四個小時,急著從昆明趕回西雙版納,就為了幫一群喜歡動植物的小朋友講課。在陳占起心中,科普是大事,他要為孩子們講講什麼是科學、什麼是科學家,以及自己的科研故事。陳占起是中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱「版納植物園」)研究員,從事動物行為學研究。他有兩個顛覆認知、震驚學界的成果:一個是發現了會哺乳的蜘蛛;另一個是發現了會滑翔的螳螂。蜘蛛哺乳世界首例陳占起發現餵奶的蜘蛛純屬偶然。這種會哺乳的蜘蛛名叫「大蟻蛛」,是種長得像螞蟻的蜘蛛,身體只有螞蟻大。在一次野外採集時,陳占起發現了一個蟻蛛巢,用手一扒,立刻從裡面爬出五隻成年蟻蛛。普通人看不出門道,陳占起卻覺得不可思議。「蜘蛛這樣的節肢動物,一般只會餵養孩子很短的時間,當寶寶有了捕食能力,家長就會讓牠們出巢,獨自闖世界,怎麼可能一個巢中有五隻成年個體?難道大蟻蛛會把孩子養到成年?」陳占起腦袋裡兩個「認知小人」開始「打架」,一連串的問號激起他強烈的好奇。他把大蟻蛛採集回實驗室,開始養殖,並用三個月的時間記錄下了大蟻蛛生活全貌。陳占起發現,大蟻蛛從產卵到孵化需十五天,孵出的小蜘蛛到性成熟需五十三天,直到第七十五天,已經成年的蜘蛛依舊生活在母親身邊。「可以說,大蟻蛛確實跟我們人類一樣、跟大象一樣,會把孩子養成年。」這個發現讓陳占起欣喜,與此同時,他又冒出了新問題:「前二十天,我沒看到一隻小蜘蛛出巢覓食,但牠們的身體卻在噌噌長,小傢伙究竟吃什麼?」陳占起和團隊推測,幼蛛的食物來源有四種可能:第一種,跟鳥類一樣,母親從外面捕食回來餵;第二種,跟鴿子或野狗一樣,母親先吃進去,然後反芻餵;第三種,像一些魚類和無脊椎動物,用未完全消化的排泄物餵;第四種,像蛙類,寶寶吃掉沒有孵化功能的營養卵。「很遺憾,四種猜測都是錯的,那個時候我很崩潰。」陳占起大大方方跟孩子們分享工作中的沮喪。挫折激發鬥志。「我倒要看看你們到底吃什麼!」陳占起決定蹲守實驗室。到飯點,他請人送飯;睡覺時,他架起攝影機……終於,在一個夜晚,陳占起觀察到蟻蛛寶寶爬到母親的腹部,就像哺乳動物幼崽在吃奶一樣。這一幕讓他震驚,「難道大蟻蛛真是吃奶長大?」這個想法讓他既興奮又緊張,理性告訴他,不能輕易下結論。「哺乳動物有乳腺,有專門的器官分泌乳汁給孩子吃,大蟻蛛也有嗎?」陳占起清楚,要證實大蟻蛛會哺乳,此後的求證要更細緻、更全面。團隊想到了一個行為學實驗:當寶寶剛孵化出來後,將蟻蛛媽媽疑似產奶的地方堵住,阻斷其分泌乳汁。不出所料,十天後,沒有「口糧」的寶寶都餓死了。陳占起覺得這個證據的分量還不夠,他想親眼看到蟻蛛的乳汁。他把剛進入哺乳期的蟻蛛麻醉,拿到手上,輕壓其腹部,果然滲出了滴滴液體。「這些液體與牛奶接近,呈乳白色,而且頭一天擠了,第二天還有。」陳占起觀察到,乳汁源自雌性大蟻蛛腹部的一條生殖溝,幼蛛就是通過吸食這一產奶器官長大。可當陳占起把文章投到《科學》雜誌,審稿人卻提出了疑問:「如果真是乳汁,它的成分是什麼?你們測定了嗎?」陳占起覺得這個建議有道理,要坐實蟻蛛哺乳,證據鏈一環也不能少。但要檢測蟻蛛奶的成分又成了難題。一隻雌性大蟻蛛體長僅六點五公釐,產奶的量以微升計。「我去測成分時,檢測員告訴我,不用很多,五十毫升奶就夠。我當時哭笑不得,那可是蜘蛛奶,五毫升都難弄,更別說五十毫升。」之後,團隊想辦法提取到了二十微升奶。鑒定結果非常理想:大蟻蛛乳汁中的主要成分是蛋白質、脂肪和糖類。與牛奶相比,蟻蛛奶的蛋白質含量是其四倍,但脂肪和糖含量卻很低。母愛偉大萬物有靈大蟻蛛吃奶已是板上釘釘,但陳占起還是不甘心,他要把最初的問題搞明白︱︱具備了捕食能力的大蟻蛛為什麼要每天回巢?團隊做了兩組實驗:一組是把大蟻蛛的母親移走,一組是把母親的乳腺堵住。「我就是想看看,成年大蟻蛛回家的動力是什麼,是為了媽,還是為了奶?」通過觀察,團隊發現︱︱只要媽媽在家,即便沒有奶,孩子們也會每天回來,而且牠們的生存狀況、成長速度、存活率都遠高於沒媽在家的那一組。但如果媽媽離巢了,孩子們很快就不回家了。「都說蜘蛛是低等動物,我不這樣認為,通過觀察大蟻蛛哺乳,讓我感受到了母愛的偉大,萬物有靈,大蟻蛛尚且如此,我們人類呢?是不是該多回家看看媽媽呢?」陳占起很是感慨。最終,「大蟻蛛會哺乳」在二○一八年登上《科學》雜誌,這一發現不僅打破了世人對於無脊椎動物的傳統印象,更引發了人們對哺乳動物行為的重新思考。一定要找到答案 發現蘭花螳螂會滑翔講完蜘蛛哺乳的故事,陳占起像變戲法似的,拿出兩個塑料箱,裡面有兩隻粉色的蘭花螳螂,孩子們的眼睛立馬亮了。「偽裝,是物種演化中產生的一種躲避捕食者或吸引獵物的策略。自一七九二年蘭花螳螂被發現以來,牠貌似花朵的外形一直被認為是偽裝,但我們的研究給出了一個新解釋。」二○二三年十一月二十九日,國際期刊《當代生物學》發表了陳占起團隊的新成果︱︱蘭花螳螂具有滑翔能力,它的花狀腿瓣對滑翔至關重要。蘭花螳螂因為長得美,被叫作「昆蟲皇后」。牠的後部足,有一對花瓣狀的外延結構,叫作「花狀腿瓣」。在野外,蘭花螳螂愛趴在花或葉上,高抬腹部,利用花一樣的外形,吸引「眼拙」的昆蟲來傳粉或採蜜,再伺機捕獲。過去,人們一直認為花狀腿瓣是蘭花螳螂擬花的結構,但澳洲生態學家詹姆斯.漢隆證明,即便去除花狀腿瓣,也絲毫不影響蘭花螳螂捕蟬。「既然不是擬花,那麼花狀腿瓣的功能是什麼?」陳占起的好奇心又亮了起來。清醒時自主滑翔二○二○年夏天,陳占起在辦公室與同事閒聊,偶然間,一隻蘭花螳螂幼蟲竟從櫃子上蹦到了他身上,距離超過一公尺,「蹦躂不可能有那麼遠,難道是滑翔過來的?」此前,從來沒有學者證實過螳螂會滑翔。陳占起大膽推測,滑翔很可能與花狀腿瓣相關。為驗證猜測,團隊設計三組對照實驗:一組是正常的蘭花螳螂;二組被去除了花狀腿瓣;三組被麻醉。結果沒有令人失望。三組蘭花螳螂從十公尺高的挖機上掉落,正常狀態下,牠們的水平滑翔距離平均為六點一公尺,最遠可達十四點七公尺;去除花狀腿瓣後,其水平滑翔距離平均為四公尺;而被麻醉後,蘭花螳螂全都垂直下落。這不僅說明花狀腿瓣對滑翔至關重要,也說明在清醒狀態下,蘭花螳螂才能自主掌控滑翔。為做到論證萬無一失,陳占起還邀請了美國南佛羅里達大學的合作者,從形態結構上去分析,所得結論是,蘭花螳螂的花狀腿瓣呈現的弧形,與鳥類的翅膀弧度高度吻合。「節肢動物同樣具有滑翔結構」的發現再次顛覆了傳統認知,這一發現也激起了材料工程師的濃厚興趣。找出答案的驅動力講完了大蟻蛛和蘭花螳螂的故事,孩子們提出了五花八門的問題。他們不願走,圍住兩隻蘭花螳螂,再次打開提問模式。陳占起把蘭花螳螂放到每個孩子手背上,讓他們去感知和觀察。在他心中,好奇心無比珍貴,自己那些顛覆認知的發現,都是源自對大自然強烈的好奇心和「一定要找到答案」的內驅力。「做科研就像玩遊戲,必須充滿興趣和好奇,只有這樣,探知的過程才會讓人興奮,令人愉悅。」新華社港台部供稿 前一篇文章 【蘇道家庭牧場創始人】 白薩仁 吳蘇道 做牧家樂 收穫財富與朋友 下一篇文章 殷墟博物館館長 陳星燦 殷墟新館 商代文物展覽之最 熱門新聞 01補充纖維、鈣、鎂、鉀 預防多種疾病風險2025.11.1102印尼佛教大學、佛光山叢林學院 簽MOU2025.11.1203【遊藝筆記】 天涯海角一坡翁2025.11.1104多倫多佛光山 獲頒建築文化遺產獎2025.11.1205攝影師造池塘 重建沙漠生機2025.11.1106【臆想截圖】 蔥蘭今生與來世2025.11.1107比利時國小師生 靜坐、抄心經2025.11.1108【論愛談情】愛,無須卑微2025.11.1109修行入廚慈悲入味 台韓寺剎飲食交流2025.11.1210鳳凰颱風來襲 桃園、宜花、澎湖今停班停課2025.11.11 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 【天文學家】劉博洋 用熱愛鏈接大眾與星空【天文學家】鄧李才 找到世界級天文台址【西蘭卡普傳承人】唐洪祥 織錦裡的土家風情【苗繡傳承人】龍祿穎 針功夫 繡出錦繡天地【湘繡傳承人】江再紅 新創意 弘揚工匠精神【易水硯傳承人】鄒天然 硯雕藝術讓石頭成倍增值 作者其他文章【科學家】呂順清、饒定齊 與最孤獨的動物〈植物科學畫家〉曾孝濂 孤行只為描繪生命