1、蚜虫报警
1971年,昆虫学家首次发现了压偏的蚜虫能使周围的蚜虫警觉, 紧接着发现这是蚜虫的腹管分泌了挥发性物质所致, 并把这种物质称为报警激素。也就是说蚜虫遇敌时, 能从腹管分泌报警激素。由于周围的蚜虫往往是一个家族的, 这种利他作用可以提高自己家族的存活率。接受报警激素的部位是蚜虫的触角。一些蚜虫种类比其他蚜虫更易分泌, 如桃蚜比豌豆蚜更易分泌。通常剌激蚜虫的足, 腹管分泌的可能性比较小, 而剌激头、胸及腹部等关键部位, 腹管容易分泌。蚜虫对这些挥发性物质的反应不一, 最显著的反应是多从植物上掉落或跳走,比较保守的反应是从植物上走开,有些蚜虫尾部上翘或摇摆,而不把口针从植物中拔出。不过,不同的蚜
虫种类或不同年龄的蚜虫对报警注激素的反应是不一样的。如麦二叉蚜通常是掉下, 桃蚜掉下或走开, 而杨树毛蚜只走开或摇摆腹部。从腹管中分泌的报警激素通常在1-3厘米范围内有效。
2、蚜虫的孤雌生殖
在《西游记》五十四回中,唐三藏师徒来到了西梁女国, 整个国度不分老少, 尽是妇女。我们读到此处,常常惊叹不已。没有男性,单是女性是没法繁衍后代的。但在昆虫世界中, 有不少真正的 “女人国”, 单是雌虫就能繁衍后代, 如某些介壳虫、蓟马等, 它们几乎全靠孤雌生殖维持种族的繁衍。蚜虫是最常见的孤雌生殖昆虫,它们在植物的生长季节进行孤雌生殖,单一的雌蚜可以生出小蚜虫。昆虫通常是产卵,而这时的蚜虫生产的是小蚜虫,我们称之为伪胎生(图A)。蚜虫是一类十足的机会主义者, 只要条件适宜, 数量可急速增长。但条件不合适时,它们会产生翅膀飞离,寻找新的合适的场所。蚜虫繁殖很快,出生的小蚜虫约7天后就可开始繁殖。所有这些均是蚜虫对环境的适应,目的是在植物的生长季节,它们可以在短期内占领有利的环境。但在秋末会产生雄性蚜虫,雌蚜与之交配后产卵,以卵越冬。
3、蝴蝶知道怎样“涂黑”翅膀
如果你是一只蝴蝶,那“超黑”就是你新的黑色,因为蝴蝶会玩耍光学诡计,以便使自己翅膀上的光色素看上去变得更黑,工艺学家已经应用蝴蝶这样的诡计形成更黑的物体表面。
一种名为Papilio ulysses雄蝶是澳大利亚最常见的蝴蝶,它的翅膀中部呈明亮的蓝色,四周镶有黑色,它们利用这一技巧可使自己的翅膀变得更鲜明,从而在竞争对手中更为突出。原先专家认为,边缘的高吸光性能取决于黑色素,但是英国埃克谢捷尔大学皮特·乌克维齐克博士及其同事指出,鳞片中含有的这种色素具有特殊的物理结构,它能“阻滞”光线,同时能增强光的吸收程度。许多动物都能利用物理学,以达到三种颜色效应,任何一种色素都不可能产生这种效应。例如,孔雀羽毛的浅绿色是由相干干涉效应产生——自身羽毛中蛋白的特殊组织方式能使光反射成这样,即一切不需要的光波被“废弃”。
以乌克维齐克博士为首的研究小组想知道,组织结构特点能否消除颜色,而不是产生颜色。他们发现,蝴蝶翅膀的黑色部分由小鳞片组成,鳞片覆盖有直径小于1微米的小坑,这些小坑能产生类似蜂窝的图像。这些小鳞片通过折射能滞留光线,几乎像光缆一样。蝴蝶翅膀组织的折射率与空气折射率之比为1.6(与水的折射率之比为1.3),因此能最大程度使大部分光线被色素吸收。比如说,当蝴蝶翅膀被浸没在溴仿(三溴甲烷)中时,溴仿的折射率与蝴蝶翅膀的折射率大致相同,它们的黑度(吸收能力)会降低,在空气中它们能吸收近90%的光线,而在溴仿中稍稍超过50%。
4、罕见蚂蚁揭示社会进化奥秘
美国俄亥俄州立大学生态学家打开一个在哥伦布公园发现的槲果时,在里面发现了十分罕见的蚂蚁群落。这种名为Leptothorax minutissimus蚂蚁只能在美国东部4个地方遇到,在俄亥俄州还是首次发现,最令科学家感兴趣的是这种蚂蚁栖息在槲果内的生活方式。
Leptothorax minutissimus蚂蚁是栖息在其他蚂蚁群落中的独特社会寄生物,但是它们与实际上消灭被寄生蚂蚁群落的其他寄生蚂蚁不同,能彼此和平地生活在一起。对Leptothorax minutissimus蚂蚁首次和唯一一次的公开描述是在1942年,当时科学家在华盛顿发现了这种蚂蚁群落。从那时起Leptothorax minutissimus蚂蚁先后在弗吉尼亚州西部、印第安纳州和长岛被发现。在所有被发现的情况下都是从50至100只个体栖息在细小的"掩蔽所"里 --废弃的槲果、山核桃坚果、空心树枝和草本植物中,它们能生长到3毫米长,全身呈透亮的金色。虽然Leptothorax minutissimus蚂蚁属于寄生类,但是它们没有凶残的"军队",而其他寄生类蚂蚁都拥有凶残的"军队",它们的表现如同才居住一段时间的非法移民一样。大多数雌蚁会融入新的蚂蚁群落中,成为该群落附属雌蚁的一员。通常"征服者"周围有众多工蚁负责巡逻或侦察整个蚁群,监视蚁群的工作情况,是否需要供应食物、伺候雌蚁或做其他的工作等等,"征服者"拥有直接的侵犯权力,而Leptothorax minutissimus蚂蚁融入其他蚁群中后不会使用任何暴力行为。
5、生死决斗
对于个体大的瓢虫幼虫来说,捕食猎物不是一个问题,但对于刚从卵中孵化出来的一龄幼虫来说这是一个很大的挑战。刚孵化的小幼虫往往只能捕食幼龄小蚜虫,已成长的蚜虫往往可以成功地逃离;甚至有些蚜虫有兵蚜,可以攻击入侵的敌害。我曾在山楂上观察到异色瓢虫的一龄幼虫已捕捉到了一头老龄的山楂圆瘤蚜, 一个要逃, 一个不放, 相互僵持; 双方僵持了15分钟,最后蚜虫扬长而去。因此为了下一代的存活,有些瓢虫妈妈产卵时,对蚜群的年龄结构有严格的要求。如二星瓢虫的产卵对蚜虫的数量特别是幼龄蚜虫的数量有要求。在欧椴上, 只有当每100平方厘米叶子上有11头小蚜虫或以上时, 雌瓢虫才产卵。实际上,这也是长期进化的结果。蚜群中小蚜虫的数量较小或没有,说明这群蚜虫的发展趋于走下坡路,如果瓢虫产卵,下一代瓢虫会找不到足够的食物来完成发育;没有小蚜虫,小瓢虫没有足够的食物,存活也会成问题。如果有不聪明的瓢虫在这些地方产了卵(年龄较大而体力不挤的瓢虫有这种现象),那么下一代存活的可能性没有或生活率不高。久而久之,这种不聪明的瓢虫终将被淘汰。
即使像螳螂这样强大的捕食性昆虫,刚从卵鞘里孵出来的小若虫只能捕食像蚜虫这样的小猎物。
6、昆虫学家发现很少有寄生蜂去寄生瓢虫的卵,这就有些怪了。瓢虫的卵暴露在外,明显易见。为什么寄生蜂不去利用这些丰富的瓢虫卵呢?实际上,这与瓢虫的习性有关。常见的瓢虫捕食蚜虫,而蚜群常常很不稳定,持续的时间比较短。因此,瓢虫幼期(卵及幼虫)发育快对瓢虫有利。因此对捕食蚜虫的瓢虫来说,一是卵尽快的早些完成发育。与捕食蚧虫的瓢虫相比,食蚜瓢虫卵的发育明显快。一是瓢虫产个体较小的卵。通常而言,个体小的昆虫发育快,像蚜虫通常七天就可以完成一代,而个体更小的红蜘蛛,发育就更快。但个体太小的卵,孵化的幼虫就小,而这样的小瓢虫在捕食蚜虫就会很困难。如果早孵化的小幼虫能残杀捕食一个姐妹卵,那么第一次捕食蚜虫时就不会太费劲。同时捕食一个姐妹卵后,在无食物时存活的时间可以成倍增长。不少捕食性瓢虫具有这种习性,即先孵化的小幼虫当上颚硬化后会残杀尚未孵化的卵。如果有寄生蜂产卵在瓢虫卵中,通常是不会有结果的,因为寄生蜂尚未成熟时,瓢虫卵已被早孵化的瓢虫小幼虫捕食了。
7、瓢虫的年龄
瓢虫的斑纹是由两种主要颜色类组成, 浅色 (如红色、黄色、棕色或白色) 和深色 (主要是黑色)。在成虫刚羽化时, 鞘翅是淡黄白色或淡红色, 逐渐显现黑色部分, 有些种类几个小时, 有些种类二三天甚至更长 (2-3周) 后可完全体现黑色部分。鞘翅呈黑色是由于黑色素沉积的缘故。浅色部分主要含有类胡萝卜素的衍生物, 沉积的时间较长,是一个逐渐加深的过程, 由刚羽化时的黄色, 变为浅红黄色, 一个月或更久变成红色, 越冬后的成虫红色往往更深。因此,如果我们同时采到一些同种的瓢虫,颜色比较深的,年龄稍大或者是上一世代的。如果采到没有斑纹的瓢虫,也有可能不是没有斑纹,而是斑纹尚未出现。
8、瓢虫的名称来自鞘翅上的星点数吗?
我们见到或捉到瓢虫时, 往往会数一数鞘翅上的斑点数, 随后会说几星瓢虫。有时这种方法真的管用, 如生物命名的鼻祖林奈定名的瓢虫共有36种, 其中的26种是有效的。这26种瓢虫中, 有18种以多少星、斑、条等命名。如果我们认这些瓢虫, 而且都是典型的斑纹, 只要数一数鞘翅上的斑点或条纹, 说几星或几条瓢虫就可以对69.2%。英国共有42种瓢虫, 如果把一些个体小、不太常见的瓢虫除去, 剩下的24种普通瓢虫 (有英文名的) 中, 17种的拉丁名以数字命名, 占70.8%; 12 种瓢虫的英文名以数字命名, 占54.5%。但我国的瓢虫种类很多, 而瓢虫鞘翅上的斑纹数在0-28之间, 这29个数字远远不够用。但还是有很多瓢虫用数字来命名。不管怎么样,我们看到瓢虫时,还是要数一数它的星点数。
10、多变的斑纹
我们常常用“七十二变”来形容孙悟空的变化多端。对于瓢虫来说,“七十二变”算不了什么,瓢虫中变化最多的是眼斑灰瓢虫,有将近200种变化。同种瓢虫前胸背板和鞘翅上的斑纹变化常常很大,使人误以为有很多种。斑纹的变化多是由基因控制的,一些种类的遗传规律已基本清楚。我国著名的动物遗传学家谈家桢院士在二十世纪30年代开始研究异色瓢虫的斑纹遗传规律,对遗传学做出了贡献。异色瓢虫(图A)共有一百多种变化,在北京就可以找到50多种变型。有时有人告诉我,他采了很多种瓢虫,拿来一看实为一种瓢虫。
参考资料:http://www.am89.com/home3/2mdj1zymy/aomi-07.htm