蜘蛛一直与人类生活在一起，所以令人惊讶的是，我们对它们仍然知之甚少。一个长期存在的谜团与蜘蛛如何检测气味有关。现在，我们的最新研究终于揭示了这个秘密。
在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究中，瑞典隆德大学的感觉生物学研究员张丹丹（音译）证明了雄性蜘蛛用腿上一种叫做壁孔感受器的嗅毛作为“鼻子”，来探测雌性蜘蛛释放的性信息素。
研究人员的发现结束了对这些难以捉摸的感受器长达十年的寻找，现在它们已经被识别和绘制出来了。这也为深入研究蜘蛛嗅觉的机制提供了机会。
虽然蜘蛛 —— 已经进化了大约4亿年 —— 以它们的振动感而闻名，有些蜘蛛，比如跳蛛，有出色的视觉，但令人惊讶的是，我们对它们的嗅觉知之甚少。
有大量证据表明，蜘蛛可以探测到性信息素等气味，但有两个大问题仍未得到解答。
首先，蜘蛛不像昆虫那样有触角，它们的主要嗅觉器官是什么？其次，先前的研究表明，蜘蛛缺乏壁孔感受器，这是昆虫嗅觉所依赖的特殊结构。没有这些，蜘蛛是怎么探测到气味的呢？
新的研究解决了这些长期存在的问题。研究人员在雄性横纹金蛛（Argiope bruennichi）的行走腿上发现了以前被忽视的壁孔感受器，并证明它们可以利用感受器高灵敏度地探测空气中的性信息素。
研究人员发现，壁孔感受器不是横纹金蛛所特有的，而是在整个蜘蛛树中普遍存在的。
在显微镜下
利用高分辨率扫描电子显微镜对雄性和雌性横纹金蛛进行了研究。研究人员在所有雄性蜘蛛的行走腿上发现了数千个壁孔感受器，并揭示了这些感受器的特定特征。事实上，它们不同于昆虫和其他节肢动物。
壁孔感受器位于雄性蜘蛛腿的上半部分（靠近身体），当蜘蛛行走、捕捉猎物或交配时，这些区域几乎不会接触到表面。
这与分布在腿部下部的“假定的味觉感受器”（尖孔感受器）是互补的，它们经常与表面接触。
这种分布模式已经提示了壁孔感受器在检测空气中的气味（嗅觉）中的作用。有趣的是，壁孔感受器只存在于成年雄性蜘蛛中，而不存在于幼年雄性或雌性蜘蛛中，这强烈表明它们在寻找配偶和识别配偶中起作用。
神经元活动的证据
横纹金蛛是为数不多的已经确定了性信息素化学结构的蜘蛛物种之一。雌性蜘蛛释放气体信息素，吸引远处的雄性蜘蛛。
研究人员决定测试壁孔感受器是否对信息素化合物有反应。在这些实验中，研究人员小心地将活的雄性蜘蛛放在显微镜下，并将记录电极插入单个壁孔感受器的底部。
然后，研究人员将每个感受器暴露在含有信息素化合物的烟雾中。他们发现，即使是极少量的信息素化合物 —— 只有20毫微克 —— 也足以在孔壁感觉器的神经细胞中引起明显的反应，并随着剂量的增加，反应变得更强。
无论测试哪对腿，研究人员都一致地观察到壁孔感受器对信息素化合物的反应。
研究结果表明，蜘蛛的嗅觉非常敏感，可以与昆虫中最敏感的性信息素交流系统相媲美。所有行走的腿上都有成千上万的感受器，这使雄性蜘蛛能够探测到空气中最微弱的性信息素的痕迹。
其他物种
为了探索壁孔感受器的广泛存在，研究人员研究了蜘蛛树中16科的19个额外物种。他们发现壁孔感受器存在于大多数物种中，并且也只存在于雄性。
然而，在亚洲发现的基底活板门蛛等基部分支蜘蛛群中没有感受器。我们发现的模式表明，壁孔感受器在蜘蛛体内独立进化了多次，并且在一些谱系中丢失了。
新的研究为未来关于蜘蛛如何通过嗅觉感知世界的发现铺平了道路。许多有趣的问题有待进一步调查。
没有孔壁感受器的雌性蜘蛛是如何嗅觉的？除了性信息素，蜘蛛还能探测到哪些化学物质？这些化学物质与它们的行为和生态环境有何关系？
另外，蜘蛛嗅觉的分子和神经基础是什么？最后，嗅觉是如何在巨大的蜘蛛物种中进化的？
这些问题为我们理解蜘蛛生物学的激动人心的新篇章奠定了基础。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
