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为探究西部黑寡妇蜘蛛（Latrodectus hesperus）性信息素，研究人员经多实验分析，发现新成分并明确季节性规律。
在神秘的动物世界里，许多动物依靠性信息素寻找配偶、繁衍后代，昆虫领域在这方面的研究成果颇丰。但在庞大的蜘蛛家族中，性信息素的研究却相对滞后。尽管已知雌性蜘蛛能产生吸引雄性并诱导求偶的性信息素，可在多达 50,000 种蜘蛛里，仅有 15 种蜘蛛的性信息素被成功鉴定出来，而且关于蜘蛛性信息素分泌量的量化研究也才刚刚起步。
西部黑寡妇蜘蛛（Latrodectus hesperus）作为蜘蛛化学生态学研究的重要模式物种，受到了众多科学家的关注。此前研究发现，雄性西部黑寡妇蜘蛛会被雌性蜘蛛网上散发的性信息素吸引，到达蛛网后，会对网上的接触性信息素产生反应并开始求偶。然而，雌性西部黑寡妇蜘蛛的性信息素成分及季节性变化规律仍存在诸多谜团。比如，已知的唯一接触性信息素成分 N -3 - 甲基丁酰基 - o - 甲基丙酰基 - L - 丝氨酸甲酯（1），诱导雄性求偶的效果并不理想，这暗示可能还有其他未知成分存在。同时，雌性蜘蛛性信息素信号是否会随季节变化，尤其是在主要交配季节是否会增强，也有待考证。
为了解开这些谜团，来自西蒙弗雷泽大学（Simon Fraser University）和格赖夫斯瓦尔德大学（University of Greifswald）的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Chemical Ecology》上，为我们揭示了西部黑寡妇蜘蛛性信息素的奥秘。
研究人员运用了多种关键技术方法。在样本采集方面，从 2018 年至 2022 年，在加拿大不列颠哥伦比亚省的百年海滩，收集幼年西部黑寡妇蜘蛛，在实验室特定条件下饲养至性成熟。对于蜘蛛织的网，研究人员小心收集并进行提取处理。在成分分析上，利用高效液相色谱 - 质谱联用（HPLC - MS）和气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术对蜘蛛网上的提取物进行分析。为了测试性信息素成分的作用，研究人员设计了竹制 T 型杆装置进行行为学实验，观察雄性蜘蛛的求偶行为；还在野外设置陷阱，测试候选配偶吸引性信息素成分异丁酸（10）对蜘蛛的吸引力。
研究结果主要体现在以下几个方面：
- 新接触性信息素成分的鉴定：通过 HPLC - MS 分析，研究人员在蜘蛛网上的提取物中发现了四种候选接触性信息素成分，包括已知的成分 1，以及新发现的成分 N -3 - 甲基丁酰基 - O - 甲基丙酰基 - L - 丝氨酸（7）等。GC - MS 分析进一步确认了这些成分的结构。
- 接触性信息素成分的行为学测试：实验表明，成年未交配雌性西部黑寡妇蜘蛛的网提取物能有效诱导雄性求偶，合成的 1 和 7 的混合物也有类似效果，但网提取物诱导的求偶时间更长，这表明网提取物中可能还存在其他未鉴定的接触性信息素成分。单独测试时，成分 7 比成分 1 能促使雄性蜘蛛求偶的时间更长，而成分 13 不能诱导雄性求偶。
- 配偶吸引性信息素成分的确定：研究人员推测成分 1 和 7 水解产生的异丁酸（10）可能是配偶吸引性信息素成分。野外实验证实，用异丁酸（10）作诱饵的陷阱捕获到了雄性蜘蛛，这支持了这一假设。
- 性信息素的季节性变化规律：研究人员跟踪了雌性西部黑寡妇蜘蛛一年中在网上沉积的接触性信息素成分的量，发现成分 1 和 7 仅在夏季的网上被检测到，其水解产物 13 和 14 全年都在网上积累，且在夏季达到峰值。这表明配偶吸引性信息素成分 10 的散发也呈现相应的季节性规律。进一步分析发现，月份和日长是影响性信息素含量的主要因素，温度和降水也与性信息素含量存在一定关系。
研究结论和讨论部分表明，此次研究发现的 N -3 - 甲基丁酰基 - O - 甲基丙酰基 - L - 丝氨酸（7）是雌性西部黑寡妇蜘蛛重要的接触性信息素成分。1 和 7 水解产生的异丁酸（10）是新的配偶吸引性信息素成分。雌性西部黑寡妇蜘蛛在夏季性成熟雄性最多的时候，增加性信息素的沉积和散发，这体现了一种战略信号传导机制，符合动物优化性信号成本效益比的理论。此外，研究还发现雌性蜘蛛可能存在信息素自检测现象，这或许能解释其集群生活等社会行为。然而，研究也存在一些局限性，比如某些实验受天气和场地限制，样本量较小等。但总体而言，该研究为蜘蛛化学生态学领域提供了重要的理论依据，有助于我们更深入地理解蜘蛛的繁殖行为和生态适应性，也为后续研究蜘蛛性信息素的调控机制和进化意义奠定了基础。
