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小昆虫有大智慧

2021-04-19霍立志

科学之友 2021年4期
关键词:拟态淋巴捕食者

霍立志

警戒色:色彩鲜艳的外衣

《昆虫总动员》中小瓢虫的原型是大家非常熟悉的七星瓢虫。其重要鉴别特征之一就是鞘翅上红色的基色和七个黑色的斑点。不知大家有没有想过:七星瓢虫在田野和丛林中觅食、飞行时,红黑色的鞘翅斑纹与绿色的背景形成了鲜明对比,难道它不怕被捕食者发现吗?

实际上,这种与背景形成鲜明对照的体色恰恰是瓢虫的一种防御手段,称为“警戒色”。警戒色是某些有异味或有毒的生物所具有的鲜艳色彩和斑纹。它能让敌害易于识别,从而免遭攻击,就像在对敌害喊话:“看我装备了一身花花绿绿的毒物,你们赶紧离我远一点。”自然界中的许多动物,如蛇、蛙、蛾、蝽和瓢虫等,都具有此类防御机制。相关研究发现,鞘翅目昆虫红色的着色程度与其体内的生物碱含量呈正相关,也就是说鞘翅上的红色比例越大,体内的生物碱含量越高,毒性也越大。因此,在漫长的演化过程中,一些捕食者形成了不取食红色瓢虫的习性。

逃跑:三十六计,走为上策

在影片中,小瓢虫为了躲避螳螂的追捕,在热带雨林里上演了一幕幕生死逃亡的场景。逃跑是大多数动物的重要防御措施,瓢虫也不例外。几乎所有种类的瓢虫成虫都有较强的飞行能力。

瓢虫是甲虫大家族中的一员,具有角质的前翅和膜质的后翅。角质的前翅通常被稱为“鞘翅”,已经完全失去了飞行功能,主要作用是保护后翅和柔弱的腹部。除了防御天敌(主要是各种捕食性昆虫和蜘蛛)的攻击外,鞘翅还可以避免雨露、黏液和污物的沾染以及各种微生物的侵袭。

膜质的后翅是瓢虫飞行的主要动力系统,通常折叠藏于鞘翅下。起飞前,瓢虫会首先收紧鞘翅基部的肌肉,展开鞘翅,露出折叠的后翅。研究表明,瓢虫是通过一种静脉液压机制来展开和折叠后翅的。后翅展开时,瓢虫向翅脉中泵入体液,后翅可在0.1秒内迅速展开。飞行时,后翅的振动频率可达85次/秒,最高飞行速度约60千米/小时。

假死:就地倒下

如果警戒色对某些捕食者无法起到警示作用,瓢虫会使出“假死”的招数来逃命。影片中,小瓢虫四脚朝天、纹丝不动,而蚂蚁们围着它面面相觑,不敢上前,同样,假死的小瓢虫也借此招数逃过了被蜥蜴捕食的“杀身之祸”。

假死是动物面对威胁的一种条件反射。在昆虫纲中假死行为最为普遍,如瓢虫、金龟子、叶甲、象甲、蝽和蛾类幼虫等均有假死行为。这些昆虫在面临威胁时,腿部肌肉会迅速收缩,身体从叶片上坠落,从而达到躲避天敌的目的。此外,鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等也有假死的习性,但与昆虫不同的是,它们主要是利用了部分捕食者只对活动目标发起攻击或不取食尸体的习性。

反射性出血:有毒、有异味

看到这里,各位不要觉得假死是个没有技术含量的活儿——只是直挺挺地躺在那里,其实这项技能会搭配其他防御方式一起使用,远比我们想象的复杂。影片中,一只勇敢的蚂蚁上前试探假死的小瓢虫,当蚂蚁触碰小瓢虫几下后,小瓢虫的腹部竟然释放出一种气体。这不是瓢虫在“放屁”,而是通过反射性出血来进行防御。

大部分瓢虫的成虫腿关节处和幼虫背部刺突都有反射性出血的能力,即分泌一种黄色的血淋巴。这种血淋巴不仅具有刺激性气味,对一些捕食者还会有毒性,因此能有效阻止天敌的猎捕。研究人员通过对瓢虫分泌的血淋巴进行分析发现,大多数血淋巴中都含有对其他昆虫或节肢动物有毒性作用的生物碱。

拟态:看它七十二变

除以上几种防御策略外,瓢虫还可以通过拟态的方式来进行防御。拟态是指一种生物在形态和行为等特征上模拟另一种生物,从而使一方或双方受益的生态适应现象,是生物在长期自然演化过程中形成的特殊行为。这种防御机制广泛存在于自然界许多生物当中,如章鱼、变色龙、叶 、螳螂和枯叶蝶等都是自然界中的拟态高手。

一些瓢虫的幼虫可以通过模拟猎物的形态来躲避天敌的攻击。如孟氏隐唇瓢虫是粉蚧的主要天敌,蚂蚁为了获取粉蚧分泌的蜜露会驱赶或攻击瓢虫,而孟氏隐唇瓢虫的幼虫会分泌一种白色的蜡丝布满全身,这使它们看起来与粉蚧极为相似,从而混入粉蚧堆中大快朵颐。

每种生物面对威胁时都有自己的防御之道,小小瓢虫不仅可以逃跑,还可以通过警戒色、假死、反射性出血和拟态等机制来避险求生。这也是瓢虫能在竞争激烈的地球上寻得一席之地的重要原因。

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