蜘蛛结张网，需要逮多少昆虫才不亏？

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一个冷门且有意思的问题~
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结网捕食对蜘蛛来说，的确存在“亏本”的可能性。 为什么？ 首先，结网捕食本身属于“守株待兔”型的被动捕食行为，能否获得足够多的食物取决于蜘蛛结网区域的猎物密度。 而蜘蛛最初又是通过飞航这种完全随机的方式来选择结网地点的。
所谓飞航，指的是春季幼蛛孵化后爬到高处，翘起屁股放出蛛丝，在风力作用下随风飘走，落到哪就在哪开始独立生活的行为。
如果运气不好，落到没有昆虫/昆虫极少/都是过大的昆虫的地方，就会面临结了网也捕不到或捕不够食物的窘境。 其次，现在蜘蛛种类最多的10个科里有6个科是游猎型（包括蜘蛛目下第一大科跳蛛科）。 而典型的结网型蜘蛛，如皿蛛科和园蛛科，其下也有一些种类放弃了结网，转为游猎捕食。 那么捕食效率更低的结网型蜘蛛遇到食物不足以至于饿死的几率显然更高。 也就是结网这个行为本身“亏本”了。

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至于要“捕到多少昆虫才不亏本”，计算难度很大。 先看蜘蛛结网捕食的成本，这包括：
1、 蜘蛛结网除了要消耗蛋白质、粘性多糖和矿物盐外，结网时来回爬行还要消耗很多能量。至于能量消耗的多少，则与蜘蛛的体重、网的构型和大小有关。 而这3个因素的变化范围又很大： 蜘蛛的体重—— 同样是结网蜘蛛，最小的体长仅2~3毫米（皿蛛科），最大的体长可达50~60毫米（如斑络新妇）。 其体重差距可达数万倍。 网的构型—— 有圆网，漏斗形网，不规则网。 即便同样是圆网，还有园蛛的普通圆网，扇蛛的缺角型圆网，络新妇的缺上半截圆网……
左：圆网；中：片网；右：球蛛网
网的大小—— 壁钱的网只有邮票大小； 而大型园蛛和络新妇的网直径可达1~2米； 马达加斯加岛上的达尔文树皮蛛结的网跨度甚至达到25米。
蛛网本身的重量没有查到相关数据，专业论文里讨论的都是蛛丝承重力的问题。科普著作里倒是看到过两个数据，但相差太大——一本书说普通蛛网大约重0.1~0.5毫克，另一本书则说蛛网平均重16.8毫克，故两者均未采纳
2、 蜘蛛结网后就要长期（例如棒络新妇，全天呆在网中央）或定期（例如大腹园蛛，傍晚出来，天亮了就回到网附近的隐蔽处）停留在网上，也增加了被天敌发现和捕食的几率。 为此，蜘蛛不得不再额外附加一些保护措施。 如，棒络新妇在网前后拉出许多不规则的蛛丝来阻挡天敌接近； 又如，吊叶园蛛将枯叶悬吊网上并隐蔽其中。 这些行为无疑会增加蜘蛛结网的消耗。
3、 结网最大的优点是大大增强了蜘蛛的捕猎能力，使之可以猎杀体型远大于自身的猎物。 例如， 下图中的球蛛捕食锹甲：

但蜘蛛在猎杀时不仅要用蛛丝捆绑猎物，还要向其体内注入毒液并和猎物打斗。 这部分的消耗，有时甚至远高于结网本身。 例如在国家地理杂志的这篇报道中，提到一种蜘蛛花了一个小时时间，用140米长的蛛丝来缠绕猎物。 而一般蜘蛛结网只消耗10~30米蛛丝。

4、 在缠绕猎物所消耗的蛛丝和毒液上，不同种类的蜘蛛区别也很大。 仅以蛛丝而论，有的蜘蛛会根据猎物大小和威胁性决定是否用蛛丝缠绕，以及用多少蛛丝来缠绕（如大腹园蛛）； 有的蜘蛛不管猎物大小都只随便缠两圈完事（如棒络新妇）； 有的蜘蛛缠绕猎物惜丝如金，只用很细的一束蛛丝（如各种球蛛）； 还有的蜘蛛会用大量的丝把猎物缠得严严实实（如各种金蛛）。 金蛛捕猎，猎物被裹成了白色：

5、 从网结好到猎物落网期间，蜘蛛的新陈代谢和其他活动所消耗的能量（这个没法估算，完全看运气）。

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再说蜘蛛捕猎的收益，这部分计算的难点在于：
1、 昆虫本身大小差距就很大，小到1毫米长的蚜虫，大到将近200毫米长的泰坦天牛。

2、 蜘蛛的毒液只能溶化昆虫的内脏和肌肉，对其外骨骼没有作用。 也就是说外骨骼这部分不能被蜘蛛食用。 而不同昆虫体重中外骨骼所占比例不同。
3、 同种昆虫，不同时期体内蛋白质、脂肪等物质的比例变化很大。 例如蜂类、蝇类这些飞行的昆虫，在长距离飞行前后，体重可有几十个百分点的差距。

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综上，要获得“蜘蛛结一张网要捕到多少昆虫才不亏”的准确结果是很难的。 不过我偶然间查到几个数据。 可以粗略判断一下这个问题的大概结论：
1、 1962年的一项实验中，科学家们发现十字园蛛（Araneus diadematus）和另外一种蜘蛛（Araneus sericatus）在正常情况下结网平均消耗约16米长的蛛丝。 （这个实验本身很有趣，他们把铅片绑在蜘蛛身上来增加蜘蛛的体重，观察蜘蛛体重对结网行为的影响）
2、 在同一项实验中，科学家们测量发现正常情况下每米蛛丝平均含有11.5微克的蛋白质，则一个蛛网消耗蛋白质16*11.5=184微克。 （实验中发现：如果蜘蛛体重被人为增加30%，则蜘蛛需要用更粗的蛛丝来支撑自身体重，每米蛛丝所含蛋白质由此上升到22.6微克）
3、 普通蚊子的体重大约是2毫克，假定其中含蛋白质10%（因为要去除水分和不能被蜘蛛食用的外骨骼，以及其他非蛋白质成分），则一只普通的蚊子含有蛋白质200微克。
由此我们得出结论： 至少在蛋白质这一项上，蜘蛛结网后只要捕到了一只昆虫，一般就不存在亏本的可能性了。 除非，你是一只特别大的蜘蛛，结了特别大的网，等候了特别久，结果只捕到一两只特别小的昆虫。