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甲虫王国里的秘密

2019-10-22欧阳军

环球人文地理 2019年9期
关键词:金龟粪球甲虫

欧阳军

甲虫是昆虫中“纲鞘翅目昆虫”的俗称,共同的特点是全身包裹着坚硬的壳(即外骨骼)。它们是世界上种类最多的生物类群,已知种类达40余万种,踪迹几乎遍及地球的每一个角落。

从森林、草原到湖泊,不同生活环境带来甲虫习性上的差异,外形更是千差万别。最大的南美长戟犀角金龟(又名长戟大兜虫),体长达16厘米,最小的北美彪毛蕈科甲虫,体长仅0.025厘米;最重的非洲大角金龟,可达120克,比最小的彪毛蕈科种类重6千万倍!业内不少专家认为,甲虫是进化最成功的昆虫类群。

森林中的“武士”不容轻视的战斗力

甲虫在维持生态系统、保护生物物种资源等方面发挥着重要作用,利用甲虫所处环境的变化,人们可以研究环境变化对甲虫物种组成的影响,反过来也可以通过甲虫物种的变化,判断森林是否“健康”。在我国南部的森林中,生活着一类奇特而又不失气质的大型金龟总科甲虫,这类甲虫的所有种类都是国家级保护动物。它们最大的特征是有一对长长的前足,尤其是雄虫,前足甚至可以超过体长。这类甲虫就是著名的“单兵斗士”——臂金龟科昆虫。

臂金龟科昆虫的种类很少,迄今仅记有3属20种。在我国最光艳鲜丽的臂金龟科昆虫当属阳彩臂金龟。其头面、前胸背板、小盾片呈光亮的金绿色,前足、鞘翅大部为暗铜绿色,鞘翅肩部与缘折内侧有栗色斑点,外壳附有金属光泽。它们的成虫生活于常绿阔叶林中,卵产于腐朽木屑土中,是典型的蛴螬状幼虫。深入南方雨林或许有机会亲眼目睹这类神秘的丛林精灵,如果赶上下雨,还有可能见到几十只臂金龟科昆虫聚集在一起的壮观场景。在1982年,我国曾宣布阳彩臂金龟灭绝,直到近几年阳彩臂金龟才又重现踪影。

放眼全球,世界任何一个热带雨林、温带森林中,都生活着—类十分威武的甲虫——锹甲科昆虫。多数锹甲以森林为栖息地,喜欢“甜食”,如树液、花蜜、腐烂水果等,是生态系统不可或缺的一环,在欧洲已被作为森林生态系统健康的指示物种。锹甲极具魅力的外型,让很多国家的孩子以得到这样一只甲虫为荣。假如前往日本、台湾等地,当地的男孩子几乎个个是这一类甲虫的分类高手。他们不单知道这些甲虫的名称,还懂得品相及饲养方法。

锹甲科昆虫具有典型的性二态现象,这使得它们的雌雄虫极其容易区分。雄虫头部大,接近前胸之大小,上颚异常发达,多呈鹿角状,而雌性不具备或只具有弱小的上颚。幼虫在朽木中以腐朽的木纤维为食,单看这些白白胖胖的蛴螬型幼虫,怎么也想不到它们成年后居然可以变成高大威武的锹甲。雄性锹甲成虫在交配期间具有很强的领地意识,十分好斗。如果一只雄性锹甲的领地内突然出现了其他雄性锹甲,一场残酷的角斗便不可避免。它们会用强大的上颚夹住对方,不断试图将对方举起,一旦有一方“下盘不稳”,便会被对手高高夹起扔到树下。失败的锹甲虫通常会自觉离开,而胜利者则抱得美人归,获得雌性锹甲虫的青睐,留下自己的后代。从人类视角看去,总容易轻视锹甲的战斗力,许多锹甲科的角上有细分支和齿,角长和体长相当,可将人手夹出血,甚至有极少数品种能切断人的手指,如卡斯特鬼艳、苏门答腊巨扁锹甲。所以,两只雄性打斗的“杀伤力”是不容小觑的。

水中的“游泳健将”为生存而进化

甲虫适应环境的能力很强,这也是为什么它们的种类能进化得如此丰富的原因之一。或许很少有人能想到,这种身披“盔甲”的昆虫会生活在水里。生长于江河湖泊中的甲虫可以大致分为两大类:一类是在生命中有一段时间生存于水中,或在水中完成一個或几个生命形式;一类则终身生活在水里。扁泥甲科就是前者,幼虫时期体型呈古铜色圆形或似圆形,喜欢藏于水中石头下或临水的苔藓下,通过膜和位于腹部的羽状鳃获得氧气。化蛹结束后,羽化爬出水中,走向陆地,栖息于水边植被上。

鞘翅目中的龙虱科昆虫则终身生活在水中。龙虱科昆虫是一类非常特殊的甲虫物种。首先,几乎所有的龙虱科昆虫成虫为了适应在水中的生活,后足全部特化为游泳足。其次,雄性龙虱为了有效地在水中抱紧雌虫交配,前足还特化成了抱握足。龙虱科的成虫游泳敏捷,经常将腹末突出水面,由腹末的小孔排出气室里的二氧化碳并吸入氧,进行气体交换。龙虱科昆虫的幼虫俗称水蜈蚣,圆柱形,头略圆,有一对十分锐利的上颚。上颚沿内缘有一条小管道,幼虫常倒悬水中,用伸出水面的腹末气门进行呼吸,幼虫成熟后在水边湿土修建筑蛹室化蛹。龙虱科昆虫的成虫和幼虫均食肉,以捕食多种水生小动物为生。一部分龙虱科昆虫捕食鱼虾,还有一部分龙虱选择取食水中的动物尸体,这对于保持水质、排解水中的污染物起到很好的作用。像龙虱科昆虫一样,一生都生活在水中的鞘翅目类群,还有水龟甲科、豉甲科等。

除了上述所说的两种“伴水而生”的类型外,在鞘翅目昆虫中,还有一类甲虫,它们虽然离不开水,但既不是终生生活在水中,也不是在水中度过某一段生命阶段。它们的习性更像蛙、蟾蜍一样,具有两栖特性。这类甲虫有一个十分贴切的名字——两栖甲科。

两栖甲科昆虫是十分古老的类群,在今天,这类甲虫已十分少见。全世界已经命名的两栖甲科昆虫有1属5种,而中国仅有l属2种,分别是中华两栖甲和大卫两栖甲,均为濒危物种,分布在中国的东北和四川。两栖甲科幼虫与成虫均为半水生,生活在海拔较高的针叶林里的湍流水系中,靠捕食生活在水中的昆虫幼虫及沟虾等动物为食。两栖甲科昆虫还是一类远古的昆虫,有人推测它们起源于三叠纪。因此,两栖甲科昆虫成为鞘翅目中“活化石”的代表之一,当之无愧。

草原上的“清道夫”古埃及人的守护神

几乎在世界的每个角落,都有甲虫的存在,连水体也不例外。龙虱科昆虫为了适应在水中生存,后足进化成了游泳足,并且改变了呼吸方式,用覆末小孔进行气体交换。

古埃及人每天见到太阳从东方升起又从西方落下,认为必定有一位太阳神推着它转动。当他们见到蜣螂推动粪球滚动时,觉得这简直和太阳神的行为一样。于是他们猜想,蜣螂就是太阳神的化身。等再见到蜣螂埋入土中的粪球竟又能生长出新的蜣螂时,他们便深信这种黑色的甲虫具有起死回生的神奇本领。于是,蜣螂被作为太阳神顶礼膜拜,它巨大的石雕被供奉在神庙里。在木乃伊的棺木上,也画上蜣螂的肖像,而在其肖像上方,还绘着一颗红彤彤的太阳和充满神秘色彩的祈文……

被古埃及人奉为守护神的蜣螂,有个更为人所熟知的名字——屎壳郎,它属于金龟科昆虫,因“金龟”二字,常有人误以为它和金龟子属于同一科目。其实不然,金龟子分类上隶属于金龟总科,它们往往都在“金龟”两字前加上具有特征的字,变成自己的科名,例如,像犀牛一样拥有大“犄角”的金龟总科昆虫属于犀金龟科,触角明显为腮状的金龟总科昆虫属于鳃金龟科,喜欢访花的一类金龟总科昆虫属于花金龟科等等。而前面没有任何修饰的金龟科,才是蜣螂的所属科目。

蜣螂是一种食粪甲虫,别看它“屎壳郎”的名字不好听,它可是处理粪便的能手。因为它不仅以粪便为食物,而且雌虫还把粪便作为“育儿房”,在粪球内产卵,把粪球作为幼虫的食物。它搬运粪便的能力十分惊人。先用前足切取一块粪做成粪球,然后用后足把粪球推滚到适当的地方并埋入地下。蜣螂平衡生态系统的作用不可或缺,特别是对草原的牧业经济影响很大。

在十八、十九世纪,澳大利亚先后从印度、马来西亚等地引进了大批的黄牛等家畜。随着畜牧业的不断发展,严重的粪害问题产生了。一头体重270公斤的肉用牛,一天的排粪量约16公斤,在澳大利亚草原上,当时大约有4万头牛,每天会有64万公斤牛粪排于地上。本土的蜣螂对牲口巨大的排泄物无能为力,它们只习惯处理袋鼠和考拉的小塊粪便。日积月累,大量的牛粪覆盖了草原,阻碍了牧草的生长,使肥美的草原逐渐退化,并出现了一块块的秃斑。更严重的是,把牛引进澳洲的时候,无意中也把两种讨厌的苍蝇——水牛蝇和灌木蝇带了进来。牛粪是苍蝇的孳生地,大量的牛粪使水牛蝇和灌水蝇迅速地繁殖起来。到了本世纪的50年代,苍蝇在整个澳洲大陆十分猖獗。

为了解决这些问题,澳大利亚科学家们想到了“蜣螂”。以非洲巨蜣螂为例,它的成虫可制作比自身体积还大的粪球,这种蜣螂一雌一雄合作,只需30~40小时就可将1000毫升的新鲜粪便搬运到地下。为此,澳大利亚政府从世界各地引进了23个不同品种的蜣螂。蜣螂援军来到澳洲草原,很快就把粪便运走并埋入地下,牧草又蓬蓬勃勃地生长起来,苍蝇失去赖以滋生繁殖的粪便,自然遭到毁灭性的打击。就这样草原得救了,为了感谢蜣螂所做出的贡献,人们在当地为其竖起了一座”屎壳郎”纪念碑。

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