夏虫的模仿秀
2016-07-14严莹
严莹
夏季是一年里草木长势最旺盛的季节,在这样一个昆虫的种类和数量都达到巅峰的季节。无论是在城市还是郊野,大自然中每天都上演的剧目中,少不了弱肉强食的竞争和厮杀……
上一秒还是鲜活飞舞的夏虫,可能下一秒就被捕食者爆头。为了躲避天敌攻击,为了得到可口的食物,除了硬碰硬的较量,技术型的策略也必不可少,昆虫的拟态行为也就在漫长的进化过程中应运而生!
拟态中的角色扮演
拟态,是指一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其他物体,从而获得好处的现象,也称生物学拟态。昆虫是自然界中的拟态大师,能在外形、颜色、斑纹、姿态或其他行为等方面模仿,从而获得好处。这种好处可以是逃避天敌的追杀,也可以是得到食物或者其他的生存优势。
在种类、数量皆庞大的昆虫世界,这一策略被发挥得淋漓尽致。由于昆虫复杂的生活史和独特的变态现象,它们在生命的每个阶段——无论是卵、幼虫、蛹还是成虫,都可能模拟不同的对象,使自己在生存中获利。
而在这出好戏里,一共有三个角色:拟态者、模仿对象和受骗者。当然,有些拟态只有拟态者和模仿对象两个部分构成。
定位非常清晰了,简而言之:拟态者通过模拟模仿对象让被骗者受骗。模拟对象的范围很广,可以是其他生物,也可以是无生命的东西,只要能让受骗者被骗就行。受骗者由拟态者的天敌构成,除了天敌,也不能忘记还有人类。
一般来说,这三个角色应该在同一个“舞台”出现,时间和地点都得符合。比如说,我们不能仅仅靠猜测和相似度,就说某种仅分布于非洲的蝴蝶的眼斑是模拟某种仅分布于亚洲的猫头鹰,因为无论是时间还是地点都不对。
在昆虫世界,拟态者是个大群体,你拟我来我拟你,互相迷惑为自己。没有生命的物体是常见的被模仿对象。拟态者模拟得好,只要停歇不动,生命安全系数就高了许多。有时,它们惟妙惟肖的模仿常令人和天敌都无法察觉。缺点是如果想活动活动,就可能被精明的捕食者瞄上而丧命。
有些象甲取食植物,外表看起来就像一坨鸟粪,让天敌放松警惕。如若不慎被碰到,它还会缩起六足,掉落地面装死。如,瘤叶甲看起来就像一团黑色的虫便便落在叶子上,让天敌毫无食欲。
当然,除了躲避捕食,有些昆虫的拟态也是为了埋伏进攻。枯叶螳螂就是个中高手。它们通常一动不动,看起来和枯叶没啥区别,但倘若有猎物经过,它们就会以带着刺的捕捉足迅速出击牢牢抓住它,随后从头部开始大快朵颐。角蝉甚至能精妙地模仿植物的突起、刺结构,静静地趴在植物上用刺吸式的口器扎入吸食汁液。
贝氏拟态:
傻傻分不清楚
有些“很好吃”或“很容易吃到”的拟态者,会通过模仿一些“有毒”“不好吃”“不好惹”的模仿对象来躲避天敌的取食,这种形态叫贝氏拟态。
发现贝氏拟态
这种拟态最早由英国的博物学家亨利·沃尔特·贝茨在19世纪的南美洲亚马孙雨林进行科学考察时发现,所以被命名为贝氏拟态。
贝氏拟态的经典案例,当属北美洲的副王蛱蝶模仿有毒的君主斑蝶来躲避天敌。斑蝶科的蝴蝶幼虫通常会取食有毒的植物,从而在身体积累毒素。君主斑蝶的幼虫依靠吃有毒的萝藦科植物积累毒素,其成虫也因此含毒,让食用它的鸟类呕吐,鸟类吃吐过一次,下次就再也不敢吃这种蝴蝶了。
贝茨通过观察发现,鸟类一般不会选择以斑蝶为食。而有些无毒的蛱蝶,会模拟有毒的斑蝶的花纹,鸟类因而也减少了对这些蛱蝶的捕食。
北美副王蛱蝶与君主斑蝶的斑纹极为近似,鸟儿看到北美副王蛱蝶根本分辨不出来,还以为是难吃的君主斑蝶,也放弃了捕食。于是,北美副王蛱蝶成功依靠拟态保护了自己。
两大毒门:斑蝶和麝凤蝶
蝶类中,斑蝶和麝凤蝶是两大毒门,前者的幼虫喜欢吃有毒的萝藦科、夹竹桃科植物,后者的幼虫偏爱有毒的马兜铃科植物,积累毒素直到成体。带毒的属性让天敌放弃,也让拟态者有了可乘之机。
如金斑蛱蝶的雌蝶模拟金斑蝶,凤蛾模拟麝凤蝶,这些都属于贝氏拟态。显然,贝氏拟态对拟态者是有很大好处的,而被模仿者就吃了哑巴亏。因为捕食者如果先吃过无毒的拟态者,就可能去攻击有毒的被模仿者。
雌虫拟态,雄虫让渡
有趣的是,贝氏拟态案例中,多是雌蝶模拟有毒的其他蝶类,而雄蝶却保留与雌蝶有较大差异的形态。对于昆虫来说,一生最首要的任务就是繁殖后代。因此,雌蝶拟态毒蝶,雄蝶不拟态,牺牲自己,可以大大增加雌蝶的生存概率,成功地繁殖更多的后代。昆虫世界真是女士优先,为了家族繁衍,雄性让渡了更多福利给能繁殖的雌性。
缪氏拟态:
昆虫的“不好惹联盟”
有些昆虫彼此长得很像,而且都是捕食者觉得不好吃的,那它们之间就构成了缪氏拟态。这种拟态的好处是,天敌只要误食其中一种发现不能吃或不好吃后,以后类似的都不会吃了。
昆虫的世界,有毒的种类会长得很醒目,从外表看就给天敌一个暗示,仿佛在说:“我很毒”“我很厉害”“你不要惹我”。而这,就是警戒色的意义。
袖蝶属的蝴蝶都是黑中带红,警戒色醒目,斑纹也大同小异,放一起可以组成一个“大家来找茬”的游戏。对鸟儿来说,看到这样的蝴蝶就没有想吃的欲望。在缪氏拟态里,有毒的生物互相模仿,共同提高了生存的概率。这种模仿可以说是警戒色的一个延伸和拓展。有趣的是,除了视觉上它们会互相模仿,有时在声音信号上它们也会互相模仿,以振动频率类似的警戒超声波来避开蝙蝠这类捕食者的攻击。
选择缪氏拟态的都是狠角色。之前在贝氏拟态里提到了有毒的斑蝶,这些斑蝶之间往往就以缪氏拟态互相模仿,譬如青斑蝶属、紫斑蝶属的蝴蝶长得都很相似。有一类小甲虫叫红萤,虽然名字里带个“萤”字却并不是萤火虫,它们的身体大多数呈红色,这是一个警戒色,因为红萤可以分泌吡嗪类化合物和红萤酸进行防御。红萤之间,也是依靠缪氏拟态互相模仿,提醒天敌不要轻举妄动。
不同于贝氏拟态,缪氏拟态对拟态者和模仿者都是有利的,无论捕食者误食了哪种,下一次看到类似的其他种类都会自觉不吃,它们之间形成了共拟态的关系,团结成了“不好惹联盟”。
拟态,不止是外表
前文这类以发现者姓氏命名的拟态类型,并不是很容易记忆。而拟态,也并不是只是看长相的,还有各种更为具体和明晰的拟态形式。
这种拟态最好理解,很多昆虫会选择与环境相近的颜色。比如说有在绿草上的绿色螽斯,也有在枯木上的黑褐色螽斯,还有一些昆虫会随着环境的变化改变体色,以适应环境。这些拟态者的颜色有一个专有的名词—保护色。
诠释此种拟态的绝佳昆虫种类是竹节虫和叶?:它们一个像树枝,一个像树叶,连树枝的粗糙感和树叶的斑驳感都能模仿得惟妙惟肖。而且这俩都是慢性子,喜欢趴着不动,不仔细盯着看,连聪明的人类都很难发现它们的存在。
这种拟态最为人熟知的案例就是萤火虫了(同种萤火虫的雌雄萤之间靠光学信号识别对方来进行约会和繁殖)。有一种Photuris(美国东部萤科的一个属,该属在美国共发现至少19种)属的雌性萤火虫被称为“女巫萤”“女害人精”,它能自如地切换发光模式。除了吸引同类雄性前来交配,还会模拟外形很相似的Photinus属的雌性萤火虫发光,吸引Photinus属的雄性萤火虫前来交配,被色诱的雄虫则迅速成为“女巫萤”的口中餐,这是光学拟态的胜利。
“女巫萤”取食Photinus属的萤火虫不仅仅是为了获得食物,同时获得的还有Photinus属萤火虫的毒性萤蟾素。一只Photinus属萤火虫所含的萤蟾素就能杀死一只成年蜥蜴,毒性可见一斑。于是,从Photinus属雄虫那获得的毒素让无毒的“女巫萤”繁殖的后代拥有一笔宝贵的遗产,更少受到天敌的攻击。这种拟态,又被称为进攻性拟态。
这种拟态的代表是嘎霾灰蝶,它的一生更是曲折离奇。雌蝶产卵在百里香的花苞里,幼虫孵化后以花为食。蜕了三次皮之后,幼虫落到地上开始新生活,等待红蚁把它带回家。红蚁来了,轻拍它的身体,它分泌出蜜汁,让红蚁食用。糖衣炮弹的攻击让红蚁把它带回了地下巢穴,让其他的蚁也来分享蜜汁。
身为一个柔弱的蠕虫,面对众多掠食者蚂蚁,要能生存下来可真不容易!这个超级卧底除了与红蚁幼虫具有相似的体色,还会模拟它们蠕动的样子,发出相似的声音和气味,让其他蚁对其戒除疑心。这种行为、声音、形态的多重拟态,让它在蚁巢里越过寒冷的冬天,以红蚁卵和幼虫为食,又获得了足够的营养。在蚁巢里经过秋冬春三季,这个拟态者终于要化蛹了,羽化后从蚁巢中飞出,重新看到地面上的一切,飞舞交配和产卵,代复一代。
昆虫世界的贝氏拟态策略
昆虫世界选择贝氏拟态策略的非常多:
由于胡蜂、马蜂、蜜蜂的杀伤力大、行动迅速,它们也成为一些食蚜蝇、实蝇、透翅蛾等昆虫竞相模仿的对象。食蚜蝇不但长得像蜜蜂,身体黄黑相间,连翅膀振动的频率都和蜜蜂近似,无怪乎天敌和人类都常常把食蚜蝇当成了蜜蜂。
由于蚂蚁具有体小灵活、组织严密、攻击力强、口味不佳这诸多优势,想模仿蚂蚁的昆虫可以排个长队。为此,还产生了一个专有名词——拟蚁现象。大齿螳刚孵化的若虫、蚁舟蛾的幼虫、某些蝽类,乍一看都和蚂蚁长得一样。
缪氏拟态最早由德国博物学家缪勒发现。他在亚马孙考察时,发现有一类袖蝶属蝴蝶,取食西番莲科植物,身体聚集了毒素,这些蝴蝶不但颜色鲜艳,是明显的警戒色,而且长相非常接近。
昆虫这些独特的拟态,不禁令人感叹造物的神奇—这些微小的昆虫为了生存,也拥有如此机智的一面!除了行为学的观察,日益进步的分子生物学手段将会成为新的研究方向,将揭示拟态现象背后的基因密码。