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《诗经》里走出来的昆虫

2021-12-17杨红珍

百科知识 2021年23期
关键词:蛾类雄蛾感器

杨红珍

《诗经》是我国最早的一部诗歌总集,收集了西周初年至春秋中叶,在民间及王廷贵族中传唱的诗歌,共311首。在这些诗歌中,涉及昆虫描写的诗歌共有19篇,其中,“风”诗8篇,“雅”诗10篇,“颂”诗1篇。在这些篇章中,除了两篇是借助昆虫的生活习性来描写时令转换之外,其余的都是借助昆虫表达一种情感,比如,思念、凄苦、劝诫、讽刺、斥责、欣赏、美好愿望等。

手如柔荑,肤如凝脂,领如蝤蛴,齿如瓠犀,螓首蛾眉,巧笑倩兮,美目盼兮。

——《诗经·卫风·硕人》

我们常常看见蝴蝶在花间飞舞,舞姿优美灵动,时而在花上停歇,时而在空中追逐,美不胜收。《红楼梦》中有宝钗扑蝶。抓一只蝴蝶在手,会发现手上沾满了粉末,这是蝴蝶翅上的鳞片,鳞翅目由此得名。不过,蝴蝶只是鳞翅目昆虫中很少的一部分,约占鳞翅目昆虫种类的10%,另外90%的种类都是蛾类。鳞翅目为昆虫纲中仅次于鞘翅目的第二大目,全世界已知约20万种。我们之所以能看见那么多蝴蝶,而蛾类却很少见,是因为蝴蝶是白天活动夜间休息,而蛾类是夜间活动白天休息。从化石考证,蛾类比蝴蝶出现的时间要早。

我们的祖先也是最先注意到蛾类的。我国第一部诗歌总集《诗经》中提到了蛾类,却没有任何关于蝴蝶的描述。《诗经·卫风·硕人》这样描述美人:“手如柔荑,肤如凝脂,领如蝤蛴,齿如瓠犀,螓首蛾眉,巧笑倩兮,美目盼兮。”蛾类的一对触角相互对称、弯曲而细长,用蛾眉来比喻好看的眉毛,简直是形象而生动。这种比喻一直延续至今,后来又出现了“宛转蛾眉”“蛾眉皓齿”“蛾眉曼睩”等描述美人的成语。李时珍的《本草纲目》中有“蝶美于须,蛾美于眉”的记载,说明早在明朝,人们便懂得使用触角的形态区分蝶与蛾了。那么,蝶和蛾到底有什么区别呢?

首先,它们的触角不同,蝴蝶的触角是棒状或者锤状的,即触角上端部明显增粗或膨大,而蛾的触角通常呈丝状、栉状或羽状,不会是棒锤状的。古人也说蝴蝶的触角像男人的漂亮胡须,蛾的触角像女人的漂亮眉毛。其次,它们的腹部不同,蝴蝶的腹部细长而苗条,而蛾子的腹部却粗壮肥大。最后,它们静止时翅的摆放位置不同,蝴蝶通常是两对翅垂直竖立于背上,而蛾子的两对翅则是水平盖于背上。

神奇的触角

其实,像“蛾眉”一样的触角应该是羽毛状和栉齿状,这类触角不但弯曲细长,而且触角上的一根根“羽丝”很像人类眉毛上的一根根眉毛。当然,还有一些蛾类的触角为锯齿状、丝状等。这些形状不同的触角,却有着同样的功能。蛾类基本在夜间活动,因此,其行为活动如觅食、求偶、交配和产卵等主要依靠嗅觉,而嗅觉器官就长在蛾类的触角上。蛾类的触角上有很多嗅觉感受器,能感受化学物质分子的刺激。有些种类的雄蛾能够感受到千米之外的雌蛾分泌的性激素。蛾类的触角上还有很多触觉感受器,能够感受微小机械作用的刺激。

蛾类触角上常见的感受器类型主要有:(1)鳞形感器,可能具有感受机械刺激的功能;(2)毛形感器,主要感受性信息素的器官;(3)刺形感器,具有感受机械刺激的功能,在某些蛾类中可能还具有定位功能;(4)锥形感器,在有些蛾类中对植物刺激有感受作用,在另一些蛾类中具有嗅觉刺激传导作用;(5)耳形感器,可以感受植物挥发的化合物,也可以对性信息素做出反应;(6)栓锥形感器,内部有丰富的神经细胞,具有感受温度、湿度、味觉和嗅觉的功能;(7)腔锥形感器,具有感受湿度、水蒸气和二氧化碳的作用,家蚕触角的腔锥形感器具有识别寄主植物及选择产卵地的功能;(8)板形感器,具多孔结构,很可能也是化学感器;(9)Bohm氏鬃毛,一般认为是本体机械感器。不同种类的触角感受器,其类型、数量、分布等存在一定的差异,一般认为每种蛾类的触角感受器至少在5种以上。

性信息素的释放与感受

昆虫性信息素是一种能够引诱同种异性前来交配的微量化学物质,由性成熟的昆虫在体内生成和释放,同时能被同种异性的感受器所感受。性信息素是保证昆虫种内雌雄个体之间性的联系的“化学语言”,对昆虫的生殖和繁衍起着重要的调控作用。多数蛾类依靠高度种特异性的性信息素通信來寻找配偶以及实现种间生殖隔离。虽然不同种类性信息素的结构有相似的地方,但是为增强种间的性信息素差异,雌蛾的性信息素成分往往是多种组分的混合物。这种混合物不仅特异性的组分不同,而且各种成分的比例也有所不同。

大多数昆虫是雄性追求雌性,而蛾类却是少有的“女追男”。蛾类性成熟后,一般是雌蛾散发求偶的性信息素,这种气味只要有一点点儿挥散到空气中,在几米、几十米、上百米之外的雄蛾就能感受到,并会沿着性信息素的气味轨迹找到雌蛾,然后就会释放雄性信息素来诱导雌蛾采取交尾行为。雄蛾释放性信息素是为了能够回应同种雌蛾的招引,同时还能扰乱和排斥周围其他同种雄蛾前来交配。

不同种类的蛾类散发性信息素的部位也有所不同。家蚕的雌蛾性成熟以后,腹部末端会长出两个小肉球,这种肉球可以散发出能够吸引雄蛾的性信息素,雄蛾触角上的嗅觉感受器只要“闻”到这种“销魂”的气味,就会兴奋地飞过来,迫不及待地与雌蛾交配。灯蛾的腹部末端具有一个特殊的爪状结构,称为发香器。发香器表面布满了毛,平日里藏在灯蛾的腹部之中,在夜晚无风的时候,可以通过呼吸系统将其充气,从尾部伸出以散发性信息素吸引异性的到来。雌灯蛾的发香器所发射的激素能吸引到11千米以外的雄蛾。这真是“千里之外,引你而来”。

对于雌蛾发出的引诱交配的性信息素,雄蛾是怎样感受到并做出反应的呢?

雄蛾触角上的感受器是用来接收雌蛾发出的性信息素的,感受器感受到性信息素的刺激后,就将这种信号传递到中枢神经系统,中枢神经系统对信号进行综合处理,并进一步将整合的信号传递给运动神经元,从而支配它的行为反应。

在雄蛾识别性信息素的过程中,需要性信息素结合蛋白、性信息素受体等多种蛋白质的参与。能够运送性信息素组分的气味结合蛋白被称为信息素结合蛋白。性信息素受体是一类特殊的嗅觉受体,用于特异性地识别蛾类分泌的性信息素。

雄蛾对性信息素的识别过程非常复杂。雌蛾释放的性信息素首先通过雄蛾触角感受器上的小孔进入感受器中,脂溶性的性信息素通过与性信息素结合蛋白形成聚合物的方式进入雄蛾感受器内的血淋巴中,进而到达神经细胞树突膜,与性信息素受体结合,刺激嗅觉神经产生动作电位,将携带的化学信息转变为电信号,之后电信号通过神经突触传入雄蛾脑部触角叶中进行整合,经过整合的电信号被传入雄蛾大脑并产生相应的行为。

性信息素的应用

当人类知道了性信息素是昆虫求偶的手段时,便想到了从昆虫体内提取这种化学物质来防治害虫。当人们将这种物质释放到田间时,那些“不知情”的害虫便会寻着这种气味来与异性相会,没想到却掉入了人类设置的陷阱而被诱杀。性信息素具有灵敏度高、选择性强、对天敌无害、不造成环境污染等优点,是控制害虫的有效手段之一。目前全世界已经鉴定出超过1570种蛾类的信息素组分。

迷向技术是一种很有效的性信息素应用手段。将雌蛾的性信息素提取并制成性诱剂,装入迷向散发器中;迷向散发器是由性信息素与散发媒介组成的扩散装置,扮演着“假雌蛾”的角色。在蛾类交配活动期间,在成蛾活动范围内均匀散放一定数量的迷向散发器,性诱剂会不断释放,引诱真雄蛾前来,这样就可以干扰雌雄蛾之间的性信息联络,使雄蛾寻找到真雌蛾的概率大大减少,从而降低交配率,减少下一代虫口密度,以达到减少虫害的效果。随着研究的不断深入,人们逐渐将性信息素用于苹果蠹蛾、梨小食心虫、棉红铃虫、甘蔗二点螟、亚洲玉米螟等害虫的生物防治和预测预报,监测害虫种群数量的动态变化等方面。

蛾类的导航

夏日的夜晚,在路灯下或者点燃篝火后,常常有一些飞蛾围绕着灯火打转,一直转到撞死、烧死或精疲力尽而死。这些飞蛾为什么非要慷慨赴死呢?灯火对它们来说意味着什么呢?

因为在夜间活动的飞蛾不是靠复眼看路的,而是以月亮作为灯塔来导航的。飞蛾总是保持使月光投射到其复眼的某个固定部分,这样就可以使它朝一定的方向飞行。当它因为逃避敌害或绕过障碍而转向以后,还是要调整方向,朝着原定月光照射的角度和方向飞行。这种利用星空天体来辨明方向和导航的方法是一种“天文导航”。如果在飞行中遇到灯火,飞蛾就会产生错觉,误把近在咫尺的灯光、火光认为是遥远的月光,进而利用它的光线来导航。但不幸的是,灯火的光线是散射光线,有很多条。当它根据一条光线的角度飞过灯火时,就会遇到另一条光线,这时光线投射到它眼里的角度就改变了,而它这时候却以为自己的飞行方向发生了偏离,所以通过转过身来修正自己的航向,当它再次飞过灯火时,又不得不再次修正航向,于是,它就不停地围绕着灯火转起圈来,直到落得被烧死、撞死的悲惨结局。

不同类型的茧

蛾类的变态类型为完全变态,一生经过卵、幼虫、蛹、成虫4个虫态。成虫大多在夜间活动,以花蜜等液体为营养,一般不会造成直接危害。幼虫就是我们常说的毛毛虫,多数为多足型,称为蠋式幼虫,身体柔软,具有发达的头部。绝大多数蛾类的幼虫危害多种农林作物,体形较大的幼虫常常会吃光叶片或钻蛀枝干,体形较小者往往卷叶、缀叶、吐丝结网或钻入叶片内取食。

蛹期是老熟幼虫转变为成虫的过渡阶段,缺少防御和躲避敌害的能力,因此老熟幼虫会寻找或构造适当的蔽护场所化蛹。蛾类化蛹主要有入土化蛹和地上化蛹。入土化蛹的老熟幼虫先挖掘蛹道,然后进入土壤,分泌丝状物和黏液将土粒粘在一起做成一定形状的蛹室,在蛹室内化蛹。地上化蛹的地点包括地表以及植物的茎秆、叶片和果实等,以在茎秆内和叶片上化蛹居多。

吐丝作茧是很多昆虫的本能,茧是它们安全度过蛹期的特殊保护物。地上化蛹的蛾类基本上都能结茧,种类不同,结茧方式和结茧材料也存在著一定的差异,茧的形状大小也各有不同。蛾类结的茧大致可以分为两类,第一类是纯丝质的茧。有些蛾类结茧能力很强,老熟幼虫会连续不断地吐丝,结成一种比较规则、有一定厚度的茧,比如家蚕、柞蚕、天蚕等蚕蛾科或天蚕蛾科的蛾类;有些蛾类结茧能力不是很强,结的茧比较薄,而且茧型也不太规则。菜蛾类老熟幼虫在叶背或老叶上结茧,也可在叶柄、叶腋及杂草上吐丝结茧,茧呈纺锤形,但丝质薄如网。

第二类是丝与其他物质的混合茧。老熟幼虫会把木屑、食物碎屑、树叶、体毛、排泄物、土粒等周围可用的物质都利用起来,用所吐的丝将这些物质粘在一起,形成混合茧。

蓑蛾类幼虫能吐丝织成各种形状的蓑囊,囊上粘有断枝、残叶、土粒等,幼虫栖息其中。幼虫运动时,将头部和胸部伸出囊外,带着蓑囊往前移动,所以又有结草虫、蓑衣虫、避债虫等俗称。老熟幼虫化蛹之前,会将蓑囊用丝悬挂在植物上,在囊内化蛹。

在树干内化蛹的木蠹蛾,老熟幼虫吐丝并与树干内的木屑等粘成茧;而在土壤内化蛹的木蠹蛾,幼虫吐丝与细土粘成茧。因为茧体混有木屑或土,所以表面比较粗糙。

美国白蛾一般在树皮下、地面枯枝落叶处、建筑物的缝隙中结茧,结成椭圆形的暗灰色薄丝质茧,茧上的丝混杂着幼虫的体毛,共同形成网状物。

刺蛾在结茧过程中,老熟幼虫会不断地向外分泌含有草酸钙的白色液体,草酸钙渗入繭层,接触空气后变硬,使得刺蛾的整个茧变得很硬。黄刺蛾茧上还会形成花纹,很像鸟蛋。刺蛾成虫力气很小,没有能力从这种很硬的茧壳中钻出来,所以幼虫在结茧的时候会在茧的内壁留下一圈细细的切口线。这样,羽化后的成虫就能够推开茧壳了。

蛾的形色艺术

蛾类是昼伏夜出的昆虫,在光线很好、天敌活动频繁的白天,蛾类的处境似乎也并不太平。为了不让天敌发现它们,在长期的自然选择压力下,蛾类发展出了极尽完美的形色艺术,进化出了拟态、隐蔽色、警戒色等多种隐身技巧。

隐蔽色

为了不让自己在光天化日之下被天敌认出来,大部分蛾类都长了一副灰土土的外表,有些像树皮的颜色,有些像石块的颜色,还有些像沙土的颜色……只要能把自己隐藏起来,蛾类都会惟妙惟肖地模仿周围的环境。

最典型的例子就是白桦尺蛾。白桦尺蛾有浅色和深色两种形态。浅色形态的白桦尺蛾落在白色的树干上,与树干浑然一体。在工业革命之前,浅色的白桦尺蛾是最常见的形态,几乎没有深色形态。而在工业革命之后,由于城市附近污染严重,尺蛾栖息的树干颜色变深,深色形态尺蛾的数量因此急剧增加,而浅色形态则迁移到没有污染的农村地区。这是因为深色形态在多煤烟地区不易被鸟类发现,而白色形态只在无污染地区才能很好地隐蔽。之后,随着环境的整治,煤烟污染逐渐减少,浅色形态又开始逐渐增加。

拟态

为了保护好自己,有些蛾类会长成树叶、树枝、苔藓甚至其他昆虫的样子,让天敌真假难辨。圆掌舟蛾又名银色天社蛾、圆黄掌舟蛾,为舟蛾科掌舟蛾属的一个物种。它硬是把自己长成了一根棕褐色的小“断木”。它的翅膀紧闭时外形很像一截枯枝,体色也为老树皮纹,乍看像一截断树枝,只要保持静止不动,谁也别想认出它来。

核桃美舟蛾因幼虫取食核桃而得名。静止的核桃美舟蛾看起来就像一片失水卷曲的枯叶。但事实上,它的前翅宽阔而平整,只是翅上的图案给了我们一种错觉。根据分布地区和个体差异,核桃美舟蛾的颜色也会有所不同,有拟态绿色叶片的,也有拟态枯黄色、深褐色叶片的。

褐边绿刺蛾头顶和胸背绿色,前翅绿色,基斑暗褐色,外缘暗灰褐色,腹部和后翅灰黄色。静止时,其双翅收拢于背上,前翅完全覆盖于后翅之上。前翅的图案使其类似一片边缘有焦斑的绿叶,在植物丛中让人很难辨别。

尺蛾幼虫名叫尺蠖。尺蠖经常会吐出长长的丝线,一头连在树枝上,将自己吊在半空中,所以也被称为“吊死鬼儿”。它在休息的时候,依然有自己的个性,它用身体后部的足抓牢树枝,然后将身体倾斜伸直,不仔细看还以为它也是一根树枝呢。

警戒色

虽然大多数蛾类在夜间活动,体形较小,体色黯淡,但也有一些蛾类例外,它们色彩鲜艳,并且白天活动。那么它们是怎样保护自己的呢?强烈的警戒色是它们保护自己的法宝。

乌桕大蚕蛾又名大山蚕、大乌桕蚕、皇蛾、蛇头蛾等。翅展达24厘米,是我国已知最大的蛾类,身体为赤褐色,翅的外缘由淡红色过渡至紫褐色,前翅顶角为粉红色,翅中央有三角状透明斑和一个长圆形小透明斑,又有“七彩蛾”之称。乌桕大蚕蛾前翅顶角有明显的突出,乍一看很像蛇的头部,并呈鲜艳的黄色,上面还有一枚黑色斑点,很像蛇的眼睛,有威慑天敌的作用。

凤蛾是鳞翅目凤蛾科的种类,成虫不但体形大,而且色彩鲜艳,飞翔姿态优美,凤蛾高度模仿了麝凤蝶的模样,达到了以假乱真的程度。麝凤蝶是一类非常美丽的蝴蝶,它们的体形较大,体躯和翅面主要为黑色,翅上分布有红色和白色的斑纹,后翅还有一对漂亮的尾突。麝凤蝶的这种美对昆虫天敌来说是一种严重的警告色,因为麝凤蝶是有毒的蝴蝶,其幼虫喜食有毒的马兜铃科植物的叶片,经过不断的积累和传递,一直到成蝶体内还有毒性。凤蛾对这种警戒色的模仿,是为了让天敌把自己当成有毒的麝凤蝶而不敢接近。

鹰天蛾每个后翅的正面都有一个大大的眼斑,平时前翅覆盖在后翅上,把两个眼斑都遮住了。等它们感受到威胁时,就会打开前翅,突然露出后翅的眼斑。疆闪红天蛾的一对前翅布满黑白相间的花纹,本身就有一种强烈的对比感,而且后翅更是鲜艳的红色,翅缘点缀着几个黑斑,形成了强烈的黑红警戒色。如果突然亮出这种色彩,天敌会被吓一跳。(未完待续)

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