內(nèi)布拉斯加大學林肯分校的一項研究說，有限的獵物菜單可能會編織一個糾結(jié)的食物網(wǎng)，通過鼓勵多個物種的狼蛛互相覓食，甚至蠶食自己的狼蛛。

生態(tài)學家早就知道，具有相似飲食的捕食者可以通過有效地分配社區(qū)的食物來源來緩解競爭，理想情況下，為每個人留下足夠的獵物。但對內(nèi)布拉斯加州狼蛛物種的分析表明，當它們共同獵物缺乏多樣性時，八足捕食者可能會通過相互吃掉來維持生態(tài)平衡。

獵物種類的減少應(yīng)該對較弱的捕食者意味著壞消息，然后與較強的捕食者進行更直接的競爭，Stella Uiterwaal說，她在內(nèi)布拉斯加州獲得博士學位時領(lǐng)導了這項研究。她說，至少偶爾會殺死和吃掉更具競爭力的同伴的捕食者可以通過幾種方式受益，共同充當“均衡機制”。

“你的一些飲食現(xiàn)在來自另一種捕食者，而不是你正在競爭的共同獵物，”Uiterwaal說，他現(xiàn)在是圣路易斯華盛頓大學的博士后研究員。“而且你也在減少更好的捕食者的種群規(guī)模，所以你與之競爭的物種更少。

這項研究起源于Uiterwaal在內(nèi)布拉斯加州西南部一個毗鄰湖泊的野外基地Cedar Point Biological Station學習和教學時觀察到的。正是在那里，她和包括博士生導師約翰·德龍(John DeLong)在內(nèi)的一些同事意識到，當?shù)乩侵胛锓N的財富似乎違背了生態(tài)原則，或多或少占據(jù)了同一棲息地的相同生態(tài)位。

“我們注意到有這么多不同的狼蛛物種，它們似乎都在做同樣的事情，”Uiterwaal說。“有一個經(jīng)典的生態(tài)學觀點，物種不能做完全相同的事情。如果發(fā)生這種情況，他們將無法在環(huán)境中持續(xù)很長時間。

因此，研究人員花了兩個夏天收集八種狼蛛及其潛在獵物的標本。為了盡可能準確地計算獵物的數(shù)量，Uiterwaal開始將空心木箱撲通一聲放在毫無戒心的地塊上，然后使用定制的真空吸走里面的每一只地面和飛行昆蟲。許多捕獲的小動物也出現(xiàn)在狼蛛的菜單上：蒼蠅、蚱蜢、蟋蟀、蝴蝶、飛蛾、蚜蟲，是的，還有其他蜘蛛。

“你說出它的名字，他們會吃掉它，”Uiterwaal說。“我們甚至看到蜘蛛在那里吃蟾蜍。

盡管如此，對605只狼蛛的實際飲食進行編目仍需要更復雜的技術(shù)。其中一項技術(shù)涉及分析蜘蛛消化食物的DNA，以尋找條形碼：蜘蛛消耗的每種獵物所特有的DNA序列。Uiterwaal還應(yīng)用了一種數(shù)學方法 - 一種她開發(fā)的數(shù)學方法 - 幫助團隊確定蜘蛛消耗了多少每個獵物。

與團隊的期望相反，任何一種狼蛛的飲食大多與其他物種相似。

“所有這些蜘蛛基本上都在吃同樣的東西 - 這是我沒想到的，因為你確實在稍微不同的地方發(fā)現(xiàn)這些蜘蛛，它們看起來不同，它們有不同的行為，”Uiterwaal說。“你會期望這以某種方式反映在他們的飲食中。但事實證明，它們有很多重疊。

他們的發(fā)現(xiàn)確實為蜘蛛吃蜘蛛的世界留下了可能性。只有一個問題：考慮到區(qū)分狼蛛物種DNA的挑戰(zhàn)，Uiterwaal知道條形碼很難捕捉任何蜘蛛對蜘蛛的捕食。

為了解釋這一點，她和團隊還分析了他們收集的每只狼蛛的組織樣本中較輕與較重的氮原子或同位素的比例。由于較重的氮原子通過食物網(wǎng)持續(xù)存在并積累，捕食者往往比獵物含有更多的同位素 - 這意味著研究人員可以使用它們來估計動物在當?shù)厥澄锞W(wǎng)中的排名。

這也意味著，如果狼蛛經(jīng)常互相吃掉，同位素分析可能會將它們在食物網(wǎng)上排名高于基于條形碼的方法。這正是Uiterwaal和她的同事發(fā)現(xiàn)的。事實上，平均排名遠遠超出了團隊的預(yù)期。在許多食物網(wǎng)中，植物排名為1，食植物動物為2，這些食草動物的捕食者排名為3，捕食者的捕食者為4。德龍說，通常，這大約與陸地食物網(wǎng)似乎伸展的高度一樣高。

雪松角生物站狼蛛物種的平均排名?近6。一只特別的蜘蛛評分為8.5 - 對于捕食者來說，這是一個特別高的棲息之地，正如Uiterwaal所說，“并不完全是任何人所說的食物鏈頂端。

“這意味著這種程度的復雜性和掠奪性對于確定整個系統(tǒng)如何工作可能非常重要，”內(nèi)布拉斯加州生物科學副教授DeLong說。“與其考慮這些短的食物鏈，一切都非常垂直，它真的是遞歸的東西，每個人都在吃每個人，有點復合自己。

“對食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響與我們想象的非常非常不同。

團隊又迎來了另一個驚喜。Uiterwaal決定分析某些因素 - 捕食者的性別和大小，環(huán)境特征，獵物的豐富性和多樣性 - 可能會在多大程度上影響一只狼蛛捕食另一種狼蛛的可能性。先前基于實驗室的實驗表明，所有這些變量都可能發(fā)揮了某種作用。但研究小組發(fā)現(xiàn)，只有獵物的種類或缺乏獵物與狼蛛攻擊自己的獵物有關(guān)。

盡管任何原因都可以幫助解釋這種差異，但Uiterwaal表示，實驗室和野生之間的差異可能是一個很好的起點。

“我的猜測是，與在實驗室的培養(yǎng)皿中覓食相比，在田間覓食是如此不同，在那里你不需要擔心所有這些其他事情，”她說。“你擔心被其他蜘蛛或其他捕食者吃掉(在野外)。也許你有你正在處理的寄生蟲。你也在努力尋找伴侶，找到適合你的溫度區(qū)域。你還有所有這些其他正在發(fā)生的事情，當我們只是玩一個特定的變量時，這些事情可能會淹沒我們在實驗室中看到的這些效果。

“事實上，我們對實驗室的這些期望(不一定)會很好地轉(zhuǎn)化為復雜的現(xiàn)實生活情況 - 這不僅僅是關(guān)于蜘蛛。對于任何系統(tǒng)來說都是如此。

德龍稱贊他的前顧問，他稱之為“真正的冠軍”，進行了如此雄心勃勃的研究，并設(shè)法揭示了實驗室工作可能錯過的細微差別。

“它確實匯集了真正不同類型的數(shù)據(jù)，”他說，“描繪了一個與以前任何人講述過的不同的故事。