想象一下，世界是灰色的，有点模糊，就好像你糟糕的余光已经占据了主导地位。这种模糊的视野延伸得很远，你甚至可以辨认出身后的模糊形状和运动；无需转头。其中一个亮点是随着您的视线移动的 X 形飞溅色彩。在这片飞溅的中心，一切都清晰可见——薄雾般的灰色景观中有一扇小窗，里面有锐利、色彩丰富的细节。
添加一些红杉树大小的草叶，你就可以通过跳蛛的八只眼睛了解世界的样子。这可能有点像在环绕整个房间的 3D IMAX 屏幕上观看一部聚焦不佳的黑白电影，而您手上的聚光灯无论指向何处都会闪烁着高清色彩。换句话说，这真的非常非常奇怪，至少与我们人类的两只眼睛的视角相比是这样。
跳蛛属于跳蛛科，以其滑稽华丽的交配舞蹈而闻名，它们的大前眼可以拍出可爱的特写镜头，而且它们的体型很小——超过 6,000 种已知的跳蛛品种，其中一些体型较小比芝麻。
但科学家们发现，这些小型蛛形纲动物的意义远不止于此。研究人员正在通过创新实验深入了解这些蜘蛛的生活，探索它们的视觉、感觉和味觉能力，从而了解作为另一种动物的感受。
辛辛那提大学的视觉生态学家内森·莫尔豪斯说：“我研究昆虫和蜘蛛的部分原因是这种想象力的行为，需要真正尝试进入这些动物完全陌生的世界、思想和感知现实。”
蜘蛛的眼睛
蜜蜂和苍蝇的复眼可将来自数百或数千个镜头的信息合并成单个像素化马赛克图像，而跳蛛则具有相机式眼睛，与人类和大多数其他脊椎动物的眼睛相似。蜘蛛的每只眼睛都有一个晶状体，可以将光线聚焦到视网膜上。
主眼——“那些朝前的大眼睛，让我们拟人化”——对于通常长度在 2 到 20 毫米之间的生物来说，具有令人难以置信的高分辨率。它们的视力比任何其他蜘蛛都要敏锐，这也是它们能够以令人印象深刻的精确度跟踪和猛扑猎物的秘密。它们的视力可与鸽子、猫和大象等体型大得多的动物相媲美。事实上，人类的视力只比跳蛛好五到十倍。
新西兰基督城坎特伯雷大学研究跳蛛的动物行为研究员 Ximena Nelson 说：“考虑到你可以在一个人的眼球中容纳很多蜘蛛，这是相当了不起的。”“就尺寸而言，跳蛛眼所能达到的空间敏锐度是无法比拟的。”
但这种敏锐的视觉只覆盖了蜘蛛视野的一小部分。两只主眼中的每只眼睛都看到一个狭窄的、回旋镖形状的带状世界。它们一起形成高分辨率色觉的“X”。相邻的一对较小、不太锐利的眼睛以黑白方式扫描广阔的视野，寻找需要高分辨率大眼睛注意的事物。
蜘蛛头部的一侧还有两对低分辨率的眼睛，任何人类父母都会羡慕不已。他们让蜘蛛监视背后发生的事情，近 360 度的视角对于既是猎人又是猎物的小动物来说是一个真正的优势。事实上，跳蛛可能会认为我们 210 度的视野相当可怜。
但在其他方面，跳蛛的视觉世界与我们的并没有太大不同。动物的主眼和第一组副眼的作用与我们的两只眼睛基本相同，具有高敏锐度的中央视力和低分辨率的周边视力。就像蜘蛛一样，我们将注意力集中在相对较小的区域上，并在很大程度上忽略其余区域，直到有东西引起我们的注意。
“我完全认为它们完全相似，”尼尔森说。“跳蛛的解决方案正是我们采用的解决方案。他们只是以小得多的方式采用了它。”
给侧眼
跳蛛的四双眼睛各有不同的工作，各自独立行动，但它们又一起工作。这项合作为马萨诸塞大学阿默斯特分校的行为生态学家伊丽莎白·雅各布开辟了有趣的研究可能性。“我对眼睛如何协作非常感兴趣，”她说。
雅各布使用经过改造的检眼镜来制造蜘蛛眼动仪。她用可移除的粘合剂拴住了一只雌性 奥达克斯 到小塑料棒的末端。然后，她将带有蜘蛛的棍子挂在眼动仪前面，蜘蛛栖息在面向视频屏幕的小球上。一旦蜘蛛就位，雅各布就会播放视频。当蜘蛛观察时，她记录下主眼的反应。
跟踪器将红外光照射到主眼的视网膜上，同时摄像机记录反射的 X 形视野。反射随后叠加在蜘蛛观看的视频上，准确地揭示了蜘蛛主眼的聚焦位置。对于人类来说，观看组合视频就像通过门户窥视蜘蛛的视觉世界。
雅各布通过向不同的眼睛展示不同的图像来梳理眼睛之间的关系。4 月 15 日发表在《 实验生物学杂志 雅各布和她的同事试图确定副眼看到的哪种物体会促使蜘蛛将主眼转向以获得更清晰的外观。这项测试不仅探讨了眼睛如何协同工作，还探讨了眼睛如何协同工作。它了解了对跳蛛来说重要的事情。
“看看什么吸引了他们的注意力真是太有趣了，”雅各布说。“只是为了让这个小窗口进入他们的脑海。”
首先，屏幕上出现一只蟋蟀的剪影——“对跳蛛来说是一顿诱人的大餐”。你可以看出蜘蛛的主眼何时锁定了蟋蟀，因为回旋镖开始摆动，快速扫描剪影，同时稍微向一侧扭转，然后向另一侧扭转。蜘蛛的主眼可以进行这种视觉体操，因为视网膜位于两个可独立移动的长管的后面，每个管由六块肌肉控制。
为了找出是什么可能使蜘蛛的注意力从蟋蟀身上移开，雅各布将其他图像添加到位于副眼视野内的屏幕区域。对黑色椭圆形感兴趣吗？没有。也许是一个黑色的十字架？或者另一只蟋蟀？没有留下深刻印象。缩小的黑色椭圆形怎么样？仍然没有。如果椭圆形变大怎么办？宾果：回旋镖迅速飞向不断扩大的椭圆形，以便看得更清楚。
跳蛛的主眼可以集中精力准备扑向晚餐，而其他眼睛则注意到并忽略许多不太相关的事情。但如果这些副眼发现某个正在变大的东西，那么，这可能是一个正在逼近的捕食者，需要立即引起注意。这是一个绝妙的设计——会让容易分心的人嫉妒。
“我们一直在潜在刺激的海洋中游泳，”雅各布说。过滤信息的一种方法是确定优先级，将注意力集中在某些事情上而不是其他事情上。“对于任何试图专注于阅读一件事的人来说，这肯定是熟悉的。”
如何查看蜘蛛所看到的内容
一只跳蛛栖息在泡沫球上（并用塑料棒和可移除的粘合剂拴在适当的位置）观看视频，同时特殊的眼动仪记录蜘蛛主眼正在看的地方。当白色 X 降落并停留在蟋蟀身上时，研究人员可以看出跳蛛正在将其主眼聚焦在蟋蟀轮廓上，如下面的视频所示。当主眼聚焦于蟋蟀时，研究人员在副眼的视野中添加了不断增长或后退的椭圆形等形状。只有当椭圆形长大时，主眼才会将焦点转移到椭圆形上。生长在外围的物体可能是正在逼近的捕食者。
聚焦颜色
在哺乳动物中，人类和许多其他灵长类动物具有特殊的色觉。大多数人可以看到三种颜色的光——“红、蓝、绿”——以及其间所有各种颜色的组合。许多其他哺乳动物通常只能看到一些蓝色和绿色的光。许多蜘蛛可能也有粗略的色觉，但对它们来说，它通常基于绿色和紫外线，这将它们的视野扩展到人类能看到的光谱的深紫色端，并覆盖了蓝色和紫色的色调。之间。
但有些跳蛛看得更远。在匹兹堡大学期间，莫尔豪斯领导的一个团队发现，某些物种的两层绿色敏感光感受器之间有一个滤光器，使这些蜘蛛能够在其主眼区域中心的一个小区域中检测到红光看法。这给它们的世界增添了红色、橙色和黄色的色调，再加上紫外线，给它们带来了比人类更广泛的彩虹色。
看到红色很方便，因为它经常被用作警告，无论是在自然界还是在人类设计的红灯和停车标志世界中。对于跳蛛来说，看到红色的能力可能是为了躲避有毒猎物而进化的。但是，一旦蜘蛛可以使用这个新的色彩世界，它们就会充分利用它。“色觉的进化似乎伴随着它们在求爱时看到的新颜色的快速使用，”莫尔豪斯说。
莫尔豪斯正在利用雅各布的眼动仪对雌性跳蛛进行测试，看看它们对雄性跳蛛用来吸引她们的多彩、疯狂的舞蹈有何兴趣。他发现追求者采用动作和颜色的组合，似乎是专门设计的，旨在通过玩弄女性不同的眼睛来吸引和保持女性的注意力。她只能在主眼的回旋镖形状的视野内看到颜色，而红色、橙色和黄色色调只能在中心看到。除非他能通过动作吸引她的副眼的注意力，否则她不会将主眼转向他，并且可能永远看不到他色彩绚丽的特征。对他来说，这可能是生死攸关的问题，因为一个不为所动的雌性可能会决定把他当作一顿饭。
莫尔豪斯研究了一种雄性，梨蓟马，有一张耀眼的红色脸和美丽的石灰绿色前腿。然而，雌性似乎对雄性第三组腿上的橙色膝盖印象最深刻。当雄性第一次发现雌性时，它会抬起前腿，就像引导一架飞机进入大门一样，然后从一边滑到另一边，希望引起雌性第二只眼睛的注意。当她转身时，他走近并开始弹动他抬起的前肢末端的腕关节。你几乎可以听到他说：“嘿女士，在这里！”
一旦他引起了她的注意，橙色的膝盖就出来了。“他们把它们移到背后，以一种躲猫猫的方式展示，”莫尔豪斯说。
为了弄清楚雄性的表现到底是什么让雌性转头，莫尔豪斯使用了一些诡计。他修改了男性跳舞的视频，然后将视频播放给坐在眼动仪上的女性，看看每个变化如何影响她的注意力。如果雄性的橙色膝盖抬起，但没有动，那么雌性就不那么感兴趣。如果膝盖在移动，但橙色消失了，她会看，但很快就会失去兴趣。他必须拥有正确的外观和正确的动作。
“他利用动作来影响她看向的地方，然后利用颜色来吸引她的注意力，”莫尔豪斯说。
盖恩斯维尔佛罗里达大学的行为生态学家丽莎·泰勒将雄性的策略比作人类广告商的策略。“感觉营销人员使用了很多技巧来影响我们的决策，”泰勒说。“了解蜘蛛的心理有时感觉与了解人类的心理相似。”
你能感觉到吗？
雄性求爱表演中挥舞腿、打膝盖的场面是为了吸引雌性的注意力。但加州大学伯克利分校的行为生态学家达米安·埃利亚斯发现，这种舞蹈只是表演的一部分。
许多蜘蛛利用振动进行交流，有一些报道称跳蛛就是其中之一。当埃利亚斯进一步调查时，他发现雄性跳蛛的动作伴随着一种非常复杂的振动小夜曲，通过地面发送给雌性，超出了人类的感知。
“这对我来说完全是一个惊喜，”埃利亚斯说。当他与其他蜘蛛学家分享自己的发现时，“他们都惊呆了。”
为了窃听蜘蛛的地震歌曲，埃利亚斯使用了激光振动计，类似于航空工业中用于测量飞机部件振动的技术。他将一只雌性蜘蛛拴在像鼓面一样拉伸的尼龙表面上，然后添加一只雄性蜘蛛。当雄性发现雌性时，他开始唱歌跳舞，用腿在水面上敲打，并振动腹部。
振动计测量表面的振动，并将其转化为人类可以听到的空气传播的声音，显示出重击声、刮擦声和嗡嗡声的声波。Elias 同时以每秒 1,000 帧的速度录制求爱视频，这样他就可以放慢速度，看看声音和动作如何同步。这就像一个微型鼓独奏，与蜘蛛的轻弹和踢腿完美匹配。
“如果没有技术，我们就无法实现这一点，”埃利亚斯说。“这就像解锁了这个秘密世界。”
良好的振动
雄性跳蛛努力吸引并保持潜在伴侣的注意力。通过敲击前腿并以不同的速度（以赫兹或 Hz 为单位测量）振动腹部，雄性可以产生三种类型的地震信号，研究人员可以使用激光测振法获取这些信号。
跳蛛的感官世界充满了来自地面的振动。但是，由于蜘蛛所站立的物体不同，这些振动的感觉也会有所不同，所以当蜘蛛从树叶跳到岩石再到土壤时，情况会很快发生变化。
对于通过空气而不是地面感知声音振动的人类来说，埃利亚斯想象这可能就像走两步，突然透过水聆听，然后再走两步，你就会被泡沫包围，然后又回到空气中。蜘蛛的整个感官世界在不断变化，但它们却毫不犹豫地适应。
现在，以那个陌生的听觉世界为例，并添加一个事实：跳蛛的腿尖也有化学传感器。“它们四处走动，品尝它们所踩过的一切，”埃利亚斯说。
人们对跳蛛感觉中枢的这一方面知之甚少，但泰勒佛罗里达实验室的最新研究于 7 月 29 日发表在《蜘蛛学杂志，表明雄性蜘蛛可能希望尝到潜在配偶的痕迹。大多数跳蛛不会结网来捕获猎物，而是结网。相反，它们会跟踪和猛扑。但蜘蛛在移动时会不断地放下一条丝线，这是一种安全绳，以防它们跌倒或需要快速逃跑。
在这项新研究中，一名男性 吡丝菌 当他踩到雌性的丝线时，他能感觉到它。泰勒的实验室目前正在测试雄性蜘蛛是否能够辨别出一条丝迹和一条已经交配并可能更愿意吃掉他的雌性蜘蛛留下的拉丝痕迹，前者将引导他找到可能愿意与他交配的处女雌性蜘蛛。。
“我们了解的越多，事情就会变得越复杂，”泰勒说。跳蜘蛛“非常视觉化，并且有很多振动的东西正在发生，然后是化学反应。很难想象这不会是超级压倒性的。”
不知何故，跳蛛很好地应对了感官洪流——它们几乎生活在地球上的任何地方。您很可能在自己家里见过一个。尽管它们很小，但如果您知道自己在寻找什么 — 或什么，那么它们很容易识别 他们是 寻找。
坎特伯雷大学的尼尔森说：“下次当你在墙中间看到一只蜘蛛时，你看着它，它回头看着你，那是一只跳蛛。”“它用副眼检测到你朝它靠近的动作，并且正在检查你。”
那只蜘蛛可能只是在想象人类眼中的世界是什么样子。
飞虎
跳蛛利用其异常良好的视力做的事情之一就是跳跃。蜘蛛不喜欢结网来被动地捕获食物，而是更喜欢狩猎。它们能够快速准确地扑向昆虫和其他蜘蛛，因此在 500 多年前的中国明朝，它们被称为“飞虎”。
科学家们正在了解这个绰号的恰当程度。至少有一组跳蛛会计划战略攻击，其中包括精心设计的绕道以到达目标——这种聪明的狩猎行为通常归因于像真正的老虎这样的大大脑哺乳动物。
新西兰基督城坎特伯雷大学的蜘蛛学家菲奥娜·克罗斯说：“它们所做的一些事情可能会让你彻夜难眠。”克罗斯和坎特伯雷的著名跳蛛专家罗伯特·杰克逊对这组物种进行了测试，其中包括聪明的跳蛛。流苏波西亚，在实验室里面临着各种各样的挑战。在一项研究中，研究小组将一只蜘蛛放在周围有水的平台上的塔顶上（如图所示），因为他们知道跳蛛会尽可能避开水。从栖息处，蜘蛛可以看到另外两座塔：一座顶部有一个装有猎物的盒子，一座顶部有一盒枯叶。两者都可以从平台通过多转弯的高架走道进入。在勘察了现场之后，大多数蜘蛛爬下塔并选择了到达目标的正确路径——即使这需要最初远离目标，失去猎物的视线，并首先通过错误走道的起点。
克罗斯和杰克逊在 2016 年的《行为实验分析杂志 。蜘蛛们想出了一个策略，并执行了它。— 贝特西·梅森
