被誤解的小动物

　　因为它们奇怪的外形和可怕的毒牙，也因为它们具有潜在的攻击性，还因为它们不请自来地待在我们的屋子里，潜伏在我们花园的角落里……当我们与它们相遇时，我们的第一反应就是杀死它们。它们就是我们所熟知的蜘蛛。
　　长期以来，我们一直认为，蜘蛛就像大多数无脊椎动物一样是一类像机器一样缺少内心世界的小动物。但科学家发现，一些蛛形纲动物拥有能与哺乳动物和鸟类相媲美的认知能力，包括预见和计划的能力、复杂的学习能力;对于超出预计的突发事件，它们甚至也会表现出吃惊。
　　更奇怪的是，蛛丝能够帮助蜘蛛感知和记忆外部世界。事实上，很容易被我们鸡毛掸子扫到的蛛丝对于蜘蛛的认知能力是如此的重要，以至于一些科学家认为，蛛丝应该被看作蜘蛛思维的一部分。既然我们已经开始认识到蜘蛛是具有智慧的生物，我们就应该改变以往对蜘蛛的看法。蜘蛛是有史以来最普遍、最重要和最被人误解的动物类群之一。更重要的一点是，这些不可思议的小生物让我们人类开始重新审视自身的思维和智力。

　　蜘蛛有很久远的进化史。最早的产丝蛛形纲动物的化石可以追溯到大约4亿年前的泥盆纪，也就是在昆虫最早的化石证据出现后不久。昆虫是地球上最成功的生物类群，而蜘蛛几乎和昆虫一样成功。
　　今天，全世界已知的蜘蛛种类有4.8万多种。蜘蛛数量繁多，平均每平方米土地上就生活着大约130只蜘蛛。这可能会让恐蛛症患者听起来很不舒服，但如果没有这些小家伙儿，我们的农业生产几乎无法进行下去，因为很多昆虫会把所有粮食作物吃得干干净净。

卓越的蛛丝

　　蜘蛛最典型的特征是有8条腿和复杂的吐丝器。蛛丝是一种由氨基酸链构成的蛋白质，主要由甘氨酸和丙氨酸构成。蜘蛛用它们的后足从吐丝器中扯出蛛丝，并通过梳理来增强蛛丝的韧性。有些蜘蛛种类能够根据自己的特殊需要而分泌不同化学成分的蛛丝。可别小看细细的蛛丝，它们可是令人类工程师羡慕不已的好东西。如今蛛丝的用途已经十分广泛，包括制作帆板、攀岩和登山所用的绳索，既轻便又结实。

　　许多蜘蛛还会利用蛛丝来进行飞行，即所谓的“飞航”。在飞行中，蛛丝会被空气中的静电力抬起，这时只需要一阵微风就能把蜘蛛带到很远的地方。蜘蛛利用长在足上的感觉毛来探测空气中静电力的强度变化，从而决定什么时候最适合“扬帆起航”。
　　虽然蛛丝的诸多用途能够帮助我们理解蜘蛛在进化上为何如此成功，但是我们也不能忽略另外一个重要因素——蜘蛛的智力。从蜘蛛日常的织网活动中，我们就可以看出蜘蛛是非常聪明的。大约三分之一的蜘蛛物种会织圆形的网，就是那些挂在我们房子和花园里的有着漂亮几何形状的“昆虫死亡陷阱”。这些网有着许多秘密，因为每一个网都记录着建造者在其建造过程中所做的所有决定。

织网高手

　　织网的首要问题是选择一个合适的地点。为了适应自己的体形和猎物，每一种蜘蛛对于蛛网都有自己偏爱的大小和形状。但它们也会不断地调整蛛网的结构，以适应空间的局限性和周围的障碍物。这表明：蜘蛛在开始动工以前就已经有了某种规划，在其大脑中已经画出了“新家的图纸”。要知道，大多数种类的蜘蛛几乎是完全失明的，那么，它们是怎么做到的呢？

　　科学家发现，蜘蛛在建网前会用蛛丝作为铅垂线来寻找合适的建网点。在此过程中，蜘蛛先在两个物体间架设一条横向的丝线，然后爬到丝线上，在沿途不同的点位顺着下垂的丝线爬上爬下。通过这种方式，它们可以计算出自己用了多少丝，花了多少时间，从而计算出这个空间的大小。
　　许多哺乳动物和鸟类都对空间具有心理表征的能力，但在无脊椎动物中，还几乎没有发现过这种能力。到目前为止，最好的证据是在蜜蜂中发现的。人们认为，蜜蜂利用意境地图来帮助导航（但即使是这个例子，也存在争议）。科学实验初步表明，圆网蛛的认知地图并不很详细，或者说它们并不太关注细节。例如，认知地图里似乎包含了大的障碍物，但不包含小的障碍物。然而，即使是对其所处环境进行粗略感知的能力，也有助于解释它们那些需要一定程度的预见和规划才能做出的行为。例如，圆网蛛会根据自身腺体中剩余的蛛丝储备来改变蛛网的大小和结构，以确保自己不会中途耗尽蛛丝。圆网蛛对天气也很敏感。在低温下，它们会简化织网的程序，比如在螺旋之间留下更大的空隙，以此来避免自己在寒冷中暴露太长时间。 　　认知的复杂性在蜘蛛织成网后维持和使用网的过程中也有显著的表现。蜘蛛会根据之前捕捉猎物的情况，在最可能捕捉到猎物的区域调整丝线的张力。因为网丝的张力增强，就能够更好地传递昆虫挣扎造成的震动，从而使蜘蛛更快地做出反应。蜘蛛还能够根据猎物的大小来改变网的方位，甚至可以从猎物“侥幸逃脱”事件中吸取教训。如果猎物触网后逃走了，蜘蛛就会分泌更黏的丝，以确保以后不会再发生类似的情况。你可以把蜘蛛网想象成蜘蛛的乐器。蜘蛛会根据自己的经验给乐器细心地“调音”。毫无疑问，蜘蛛比我们曾经认为的还要聪明得多。

蜘蛛的意识与捕猎技巧

　　蜘蛛是一个种类非常丰富的生物类群，不同蜘蛛物种的生活方式截然不同，但聪明是它们的共同点。以孔蛛属（Portia）的蜘蛛为例，它们最喜欢的猎物是比它们体形大两倍以上的其他蜘蛛。孔蛛通常在猎物的周围潜行，伺机捕捉猎物，就像小猫捕猎一样，它们甚至为此进化出了惊人的视力。正如之前研究所揭示的那样，这种捕猎行为通常还会涉及行动计划和路线规划。
　　研究人员做了一个实验：他们准备了一个水槽，并在水槽中安置了两个小塔，把一只孔蛛放到其中一个小塔上。孔蛛和猫一样，不喜欢被弄湿，因此它们需要通过架在水面上的浮桥到达另一个塔。从自己被放置的位置，孔蛛可以看到两条浮桥，其中只有一条浮桥通向对面塔上的猎物。一旦孔蛛爬下塔，猎物就会脱离它的视线，但孔蛛总能选择正确的路线。这表明：孔蛛的记忆中有一张地图。在另一项实验中，研究人员为孔蛛提供了两条路线，两条路线都指向猎物，但其中一条较短。大多数时候，孔蛛都能选择最短的路线。实验表明，孔蛛掌握了规划路线的能力。在野外，孔蛛就是利用这种规划能力从猎物后面伏击那些有一定危险性的猎物。

　　研究还发现，当出现了意外的情况，孔蛛也会表现得很吃惊——在实验中，研究人员趁孔蛛看不到猎物的空档，偷偷换了猎物的种类。当孔蛛见到被换过的新猎物时，便会愣在那里，犹豫不前。如果趁孔蛛看不到猎物时，增加或减少了猎物数量，孔蛛也会愣在那里，而且会在原地待更长时间。这一实验表明，孔蛛对数量也是有一定概念的。
　　尽管孔蛛属蜘蛛有着像猫一样的跟踪方式和捕猎技巧，但蛛丝对它们的生存仍然是至关重要的。蛛丝是孔蛛捕猎的“利器”：有时孔蛛会利用蛛网所形成的有利地形，从网上向下俯冲到猎物身上;有时孔蛛会把捕捉到的昆虫放在网上作为诱饵，来捕捉味道更鲜美的蜘蛛;有时孔蛛还会入侵到其他蜘蛛的网上，拨动蛛丝，让生活在此的蜘蛛以为有昆虫触网。当藏身于此的蜘蛛被吸引出来时，入侵者迅速将其杀死。而且，孔蛛似乎能够通过反复试验来学习如何正确地拨动蛛丝。
　　还有一种生活在南部非洲沙漠中的沙漠隆头蛛，其捕猎技巧之高明也令人咂舌。沙漠隆头蛛会先在沙丘表面织就一块薄薄的蛛网，再让蛛网上粘满沙子，然后这些狡猾的蜘蛛就会钻到自己制成的沙毯下，静候猎物的到来。当不知情的弓背蟻路过时，蜘蛛便会冲上去，从沙毯下面伸出强健的腿，将弓背蚁钉在温度高达50 ℃以上的灼热沙丘表面，直至其死亡。

独居还是群居？

　　我们倾向于认为蜘蛛是独居动物，但大约有20种蜘蛛是属于群居的。这些蜘蛛分布于数千个群落中，共同承担觅食、织网、照顾和保护后代的任务。这种生活方式主要发生在热带地区的蜘蛛中，可能是为了应对暴雨对蛛网的破坏而进化出来的。群居还可以有效地防御蚂蚁的袭击，也能更好地捕捉环境中的大型猎物。比如一种生活于非洲西南部的蜘蛛——灌丛隆头蛛，其一个种群的个体数可以超过2000个。观察发现，它们的群落中有两种丝网：一种是大而平坦的捕捉网，用来捕捉猎物;另一种是小而圆的寓所网，蜘蛛待在这种网上休息。当蜘蛛觉察到昆虫落入陷阱而引起蛛丝震动时，一些蜘蛛会从休息的寓所网中冲出来，给捕捉网上的猎物注射毒液。等到毒性发作，猎物不动了，更多的蜘蛛才爬进来，开始啃食猎物，并把猎物拖回寓所网。

　　通过这些研究结果，再结合蜘蛛社会性生活的新证据，科学家发现：许多蜘蛛物种具有高级认知能力。然而，蜘蛛的大脑其实都很小。例如，大多数圆网蛛的重量在50～80毫克，有些还不到1毫克，而它们的大脑只是这个重量的其中一小部分。

拓展认知能力

　　蜘蛛的古老起源，也向我们提出了一些关于大脑进化的深奥哲学问题。过去，我们总是倾向于在我们的近亲身上寻找动物具有智慧的证据。现在，把这个思路扩展应用到像蜘蛛这样的动物身上，让我们对动物的智慧有了新的认知。科学家认为，我们应该更加小心谨慎地对待科学研究，不要受限于被研究问题或被研究的物种。有关蜘蛛智慧的研究发现，让我们不得不重新思考对动物“思维”的定义。
　　以拓展认知的概念为例。拓展认知这一概念近年来一直令心理学家兴奋不已。哲学家们创造了“拓展认知”这个术语来描述人类的工具是如何融入人类的思维。例如，我们把笔记本电脑和智能手机作为可以随意访问、调取的外部存储源。根据这种观点，我们的心智超越了我们的大脑本身，延伸到了所有有助于我们感知、记忆和推理的外部物体上。基于此，科学家提出了一个强有力的论点：蜘蛛对蛛丝的使用，可以被视为一个存在于自然界的延伸认知能力的例子，因为蜘蛛的部分记忆和决策被外包到了身体之外。正如工具的使用帮助了人类的成功，蜘蛛可能也已经进化出了延伸的认知能力，以帮助它们在不同的环境中生存和繁衍。蜘蛛有额外的選择压力来帮助它们进化出延伸认知能力，因为它们有相对较小的大脑和作为全能型捕猎高手所应该具备的更高的认知需求。
　　大多数研究人员将意识视为一个范围，其中涵盖从对周围环境的基本心理表征、转移注意力的能力、想象力、高级自我意识和元认知（指人对自己的认知过程的认知），以及对自己的判断进行反思的能力等等。科学家之前倾向于认为，大多数无脊椎动物甚至连基本的意识经验都没有，它们对情况的反应都是出于本能的。但是蜘蛛对空间的心理表征以及它们所具有的预见和计划的能力，都表明它们具有更复杂的内在经验。孔蛛能够在实际行动前，思考自己在做什么，这意味着蜘蛛可以帮助我们了解，哪些神经结构是意识体验所必需的，以及这些神经结构是如何进化的。

　　在脊椎动物中，中脑负责收集感官信息和身体信号，然后将这些信息整合起来，在大脑中模拟世界和确认自己在世界中所处的位置。反过来，根据需要引导注意力和运动，创造一种“经验意识”，并在此基础上建立其他类型的意识，如自我反思。这一过程基本上支撑着脊椎动物的所有活动。
　　无脊椎动物的脑结构与脊椎动物的不同，但前者也存在一个被称为“中枢复合体”的结构来负责处理外部信号，并作出适当的反应。在蜘蛛脑内有一个被称为“弓形体”的部位，可能也有中枢复合体的功能。要想弄清蜘蛛脑结构的细节，科学家还需深入探索。
　　然而，如果有进一步的证据能够支撑上述观点，即蜘蛛脑中的区域能够创建对世界的内在表征，就能够帮助我们确定动物进化出意识的时间段，可能是5亿多年前寒武纪生命大爆发时。那时候，就已经出现了今天我们能够见到的几乎所有的动物类群。与此同时，既然我们已经知道了蜘蛛也有智慧，下次遇到藏在走廊的八腿小怪物——蜘蛛时，希望我们能够消除敌意，对它们投去欣赏的目光。也许未来某一天，我们可以在这些蛛网上找到关于思维起源的线索。