
昆虫的欺骗术:伪装与假死
大千世界无奇不有,生物的“骗术”就是其中之一,而且形形色色,手段高明。这是生物在自然界中为了生存不得不耍的伎俩。
昆虫,作为动物世界里的弱势群体,为了躲避天敌的猎捕和攻击,或更方便地捕食其他昆虫,经过漫长演化,进化出了各种伪装策略:有的能够模拟自然界的颜色,如同“忍者”一般将自己融入所生存的环境当中;有的能够模拟其他昆虫的特征,与其他昆虫既相互利用又相互帮助;有的进化出了特殊的体色,提醒那些想要捕食它们的天敌自己并不好惹。昆虫也只有善于伪装和蒙骗天敌,才能走出弱肉强食的魔咒,因而具备这种能力,对维持生物个体生存和其种族延续都非常重要。
伪装
昆虫用特有的防卫手段保护自己,如伪装和模仿;而昆虫杀手也采用相同的伎俩来捕食,同样十分有效。
昆虫将自己和周围环境巧妙地融为一体,不易被发现,这种现象叫伪装。
昆虫的伪装本领由来已久。前不久,由中美两国古生物学者组成的团队,在1亿年前的白垩纪缅甸琥珀中,新发现了一种会伪装成苔藓植物的昆虫幼虫。这一发现,为解开远古生物间的生态关系又增添了新的重要线索。此次发现的昆虫新物种被命名为黄氏拟苔草蛉,属于脉翅目草蛉总科。从形态上看,化石中的拟苔草蛉幼虫与已知的所有草蛉总科幼虫都不同:它们的背部长有8对又扁又宽的叶片状结构,外形非常类似苔藓的植物体。此外,它们的头部能够完全缩在背部的“叶片”下方,只在前端伸出一对长长的触角和一对钳子一般的大颚,分别用来探测和捕食猎物。这种拟苔草蛉幼虫,在个体大小、叶片形状排列、叶的褶皱和纹路上,都与苔藓极为相似。研究人员推测,通过伪装苔藓,昆虫可以躲避捕食者,同时也迷惑猎物,提高捕食成功率。
在漫长的地质历史中,数量繁多的昆虫演化出各种不同的伪装技术,这些伪装术,学名称为拟态。常见的贝氏拟态是指一种生物在某种特征上模拟其它的生物,达到能够欺骗它防御或者吸引的另一种生物的现象。拟态,是昆虫提高自身生存能力的重要手段。
一些无毒昆虫在外表和行为上模仿有毒昆虫,这让它们的敌人信以为真,赶紧跑开。食蚜虻身上有黄黑色条纹,看起来很像蜇人的黄蜂。猎食者以为它是黄蜂,不敢靠近,其实它是无毒的。
蜂形天牛是另一种事实上无害的咀嚼植物昆虫,它们利用类似黄蜂的体色和斑纹抵御任何饥饿的掠食者。除了外貌类似于黄蜂,当它们遇到威胁时还会发出类似黄蜂的嗡嗡声。
黑脉金斑蝶很难吃,而且有毒,所以鸟儿不吃它们。副三蛱蝶长着和黑脉金斑蝶一样的黑黄色翅膀,鸟儿以为它们跟黑脉金斑蝶一样有毒,所以也对它们敬而远之。
细颈螽的身体酷似一片树叶,翅膀上的颜色、斑点和纹理与叶脉几乎毫无二致,这种以假乱真的伪装术可以让它在天敌的眼中凭空消失,在茫茫林海中从容地躲避危险。
我们不妨撩开“伪装大师”们的神秘面纱:
“移动的花朵”——兰花螳螂
有“移动的花朵”之誉的兰花螳螂可谓是最美丽的拟态。
螳螂凭借锋利的弯刀战胜了各种敌人,甚至小型蜥蜴、老鼠和会飞的蜂鸟都不是它的对手。
大部分螳螂行动迟缓,却拥有保护色来拟态周边的物体。比如,生活在马来西亚和印度尼西亚的兰花螳螂有最完美的伪装,它们身材娇小,婀娜多姿,全身粉红或白色,躲在绿色的叶片上仿佛一朵漂亮的兰花,四条行走的腿就像花瓣。通过假装为花朵,不但能躲避天敌,还能悄无声息地捕食飞蛾和蝴蝶。
兰花螳螂有着较为极端的性二态,成年雌性大约6-7厘米长,而雄性只有大约2.5厘米。和雌性比起来,雄性极为矮小,雄性和雌性也有不同的外观,它们的步肢演化出类似花瓣的构造和颜色。伴随着雌性兰花螳螂逐渐变大,它们将能捕获更多类型的昆虫猎物。螳螂进化的第一阶段是形成深绿色体色,从而使它们很难被掠食者发现。下一阶段将出现在雌性兰花螳螂,它们体色趋向于黄色、白色和粉色。这意味着雌性兰花螳螂体形较大,体色更鲜艳,通过模拟花卉更能有效地吸引昆虫。相比之下,雄性兰花螳螂体形较小,很容易伪装隐蔽起来,从而使它们可以避开掠食者的攻击,更好地寻找交配对象,伏击猎物。
很多不同种类的兰花都会生长着各种的兰花螳螂,能随着花色的深浅调整自己身体的颜色,可以在兰花中拟态而不会被猎物察觉,最适合螳螂守株待兔的掠食方式,也是最高明的掠食者之一。
叶乎?虫也!真假难辨
树是生活中最常见的植物,而它们的枝叶在人类眼中也因为常见而不受关注,但就是因为这种想法,让大自然中的一种虫子有机可乘。它们的体型,颜色会和树枝一样,让你第一眼看见就以为这就是普通的树枝,从而躲过天敌的猎杀。除此之外,它们还会模仿树枝树叶被风吹动的声音。
很多昆虫都会拟态伪装成树叶,躲避猎食者,但要论伪装树叶最厉害的昆虫,非叶虫莫属。
从外形上看,叶虫十分像一片树叶,而且十分像一片病态或被咬过的树叶落叶。很多昆虫伪装成树叶后,都会长时间一动不动,但叶虫不但外形像,而且行动上也像一片会行走树叶,当叶虫在爬行活动时,它来回摇晃身体,惟妙惟肖地模仿树叶迎风摇曳的样子,这样迷惑敌人,让猎食者难于发现其踪迹。
叶虫是动物界节肢动物门昆虫纲竹节虫目昆虫,也是一种竹节虫,竹节虫大多数都具有这种拟态本领。它们虽然体型像枝节一样纤细,但是身体却不小,体长一般都有10-20厘米,有些甚至更长,达到33厘米。其中有些种类有翅膀,而有些没有,长有六足,体色一般为棕褐色,而有些为浅绿色,主要是随着栖息的环境所变化。
叶虫有两种颜色,一种是嫩绿的树叶色,另一种就是枯叶的颜色了。所以不管哪个季节,叶虫都可以实现很好的伪装。并且叶虫在还是一个虫卵的时候,就十分的具有伪装天赋,种子状的卵产落在地面上,并在地面孵化。
叶虫具有扁平、横扩的腹部,扩展的腿节以及褐色或绿色等特征,使得叶子虫看上去和树叶毫无差别。当它们停息时,用长长的前翅覆盖在透明的后翅上完成伪装,表面的纹理和和色斑以及在微风中的摇摆使得伪装更为逼真。
毛毛虫的假眼
毛毛虫是蝴蝶和蛾子的幼虫,通过变态发育实现“华丽转身”,成为美丽的蝴蝶(或飞蛾)。然而,在幼虫阶段,毛毛虫相对弱小,只能通过伪装自己躲避敌人的捕食。
柑橘凤蝶的幼虫就练就一身制作假象的本领。其幼虫全身光滑,没有毒毛。刚出生的时候体色黑黄白相间,看上去形如鸟粪,通过拟态鸟屎来减少鸟类天敌的攻击。
随着身体长大,幼虫逐渐变为绿色,成为一种隐蔽色,利用头部演变的“假眼”伪装成蛇的样子,恐吓视力较好的鸟类天敌。
经过煞费苦心的变化,幼虫与敌人们斗智斗勇,一直到化茧成蝶,变身为落落大方的蝴蝶。
能救命的假眼纹
长出“假眼”不是毛毛虫的专有本领,很多蝴蝶和蛾的成虫翅膀上也有很多像眼睛一样的斑纹,例如眼蝶科的蝴蝶。动物学家将那些斑纹叫做“假眼纹”。
眼蝶身上的假眼纹大小不一,大型的假眼纹起到警戒、恫吓敌人的作用,而翅膀尾端密集的小假眼纹能够吸引敌人注意力,当受到攻击时减少头部等要害部位的受伤。
偷蜜的鬼脸天蛾
鬼脸天蛾是一种让人毛骨悚然的蛾子——身体背部的斑纹酷似骷髅,活脱脱的像一张鬼脸,恐怖而狰狞。白天躲在与自身体色相近的枯木上休息,直到夜晚才出来活动。它不但能模仿鬼脸,还能偷吃蜂蜜。它们可以发出声音,迷惑蜜蜂,从而偷偷潜入蜂房,享受甜美的蜂蜜。胆大妄为的,甚至干脆抢占蜜蜂的蜂巢。
假死
假死,或称拟死。假死性是指昆虫受到某种刺激或震动时,身体卷缩,静止不动,或从停留处跌落下来呈假死状态,稍停片刻即恢复正常而离去的现象。
昆虫的假死性实际上是一种很简单的刺激反应。因为当它们的眼睛或身体上的感觉毛感受到周围环境有些变动,神经就会发出信号,使昆虫的浑身肌肉收缩起来。昆虫肌肉一收缩,原来停在植物上的足就会缩起来,它的身体就再也停不住了,所以就自己滚落了下去。假死性是昆虫逃避敌害的一种适应。在节肢动物门中,除蛛形纲和甲壳纲有假死行为外,昆虫纲中假死行为最为普遍,如鞘翅目、鳞翅目、蜻蜓目、同翅目、半翅目、螳螂目、直翅目、膜翅目、祯翅目、蟑螂目等。如金龟子、象甲、叶甲、麦叶蜂以及粘虫幼虫等都具有假死性。
鞘翅目象甲科的一种甲虫——中国癞象行动比较缓慢,其装死本领十分高潮。它一般一年繁殖一次,或者两年一代。成年的中国癞象可躲藏在地洞或者树洞中度过冬天,来年后进行交配繁殖下一代。幼虫孵化后喜欢钻入土里咬食树根。中国癞象的成虫遇到棕背伯劳或螳螂天敌后会翻过身体,六脚朝天,一动不动装死。危险过后,再翻过身体继续若无其事地在树叶上爬行。
七星瓢虫“装死”的办法炉火纯青。它们喜欢待在细细的柳条上,当有天敌靠近或者有人故意晃动柳枝时,七星瓢虫就能嗅到危险的气息,然后将脚缩到肚子下面,从树上跌落下来之后整个身体一动不动,就像是死了一样,借此躲过敌人的攻击。
许多昆虫会装死。如果你到麦田里去,只要稍稍动一下麦叶,有时甚至还没有碰到麦子,停在叶子上的粘虫或麦叶蜂,却把身子一卷滚落到地上去了;如果到菜田里,莱上的乌壳虫也一样,手还不曾捉到它,它已经滚落到菜心里去了。
假死与真正死亡的区别表现在形态和生理2个层面。假死的昆虫通常保持肢体僵直不动。有些种类附肢关节会强烈收缩并紧贴于身体腹面。虫目和直翅目的一些种类假死时附肢完全伸展,或维持在特定位置;一些膜翅目和鳞翅目昆虫,特别是幼虫,常弯曲身体,腹部弯向胸前。昆虫假死时通常各附肢维持一定的肌紧张,同时呼吸作用变弱,呼吸频率放慢,对外界刺激无明显反应,C02排放量亦存在明显变化。若无进一步的刺激或干扰,过一段时间(少则数秒,多则数小时)后动物的肢体末端(足、尾须、触角等)首先恢复活动,随后完全觉醒。而真正死亡的个体,除新陈代谢完全停止外,其附肢不会紧密收缩于腹面,而是处在一定的弯曲状态,并且失去肌紧张。
被捕食者行为的形成过程中,捕食者的捕食作用是其重要的选择压力。为了逃避捕食者的搜寻和攻击,提高自身的适合度,被捕食者通常都具有某些行为策略――反捕食者行为。反捕食者行为可以分为2种:初级防御行为――降低被捕食者发现的可能性,如隐蔽、拟态、警戒色、保护色等;次级防御行为――动物被发现或遭到攻击后,通过逃离、恫吓、自残、释放化学物质等方式,降低捕食者再次攻击和攻击成功的可能性。假死属于次级防御行为。假死作为昆虫的一种防御行为,在一些情况下对于提高物种的存活具有明显的适应性价值。
根据昆虫假死行为的功能实现方式的不同,可分为3种类型。
伪装死亡型假死 有些捕食者喜欢取食活的猎物,而对死的猎物不感兴趣,假死可以使偏好活猎物的捕食者主动放弃捕食。一些昆虫在被攻击或受到刺激后立即假死,僵直的肢体和对外界刺激的无反应使捕食者认为猎物已经死亡。当捕食者离开后,被捕食者恢复活动,得以逃脱。蚜重瘿蜂亚科的的雌性个体在被一种跳蛛捕捉到后,立即假死或蜷缩身体保持不动,很快就被跳蛛释放。在以老鼠作为捕食者的实验中也曾发现,被试老鼠对假死后的竹节虫失去兴趣,放弃攻击。
逃避搜捕型假死 一些昆虫受到惊吓或遭到攻击后,迅速从原停留处落下,进入假死状态。相对于其他搜索线索,猎物的动作往往更能吸引捕食者(非专一性捕食昆虫)的注意。猎物静止不动会使捕食者失去追踪信号,并且猎物本身的颜色和形状与周围环境相似,使捕食者难以区分。此时猎物有更大的逃脱机会。有人用掉落物震动寄主植物,以观察马铃薯甲虫的假死行为。实验中发现,重物落在植物体上所引起的震动会使甲虫迅速将附肢收于腹面,进入假死状态,而假死后其卵圆形的身体可以使甲虫直接从植物上滚落到地面。群居生活的蚜虫在感受到触觉震动、化学信号、或视觉刺激后也会表现出假死行为,从寄主植物上掉落下来,混入地面覆盖物。
抑制进食型假死 假死行为的成功与否不但取决于捕食者的食性和搜寻方式,还取决于捕食者的进食方式。有些昆虫假死时的姿态使捕食者无法下咽,或不容易处理猎物,从而放弃捕食。日本羊角蚱假死时的姿态表现出对青蛙等开口空间受限的捕食者的防御专一性。当青蛙尝试了多个角度仍无法吞下猎物时,便放弃捕食。有些昆虫假死发生时还伴随有其他的防御行为。如幻紫斑蝶和双标紫斑蝶假死时会从尾部翻出黄色的毛状物,并散发出气味。雷氏黄萤的幼虫假死时会分泌松油状液滴,同时尾部的发光器会发光。
尽管假死行为能够在一定程度上提高被捕食者存活的几率,但作为一种反捕食者行为,它通常需要被捕食者付出一些代价(如时间、能量),而这些代价会进一步影响到被捕食者的繁殖力。所以被捕食者必须在死亡率和繁殖力之间进行权衡,这种权衡最终会影响其种群的增长和适合度。
关于假死行为的进化
虽然各个物种的假死行为在细节上存在差异,但主要功能是相同的,即假死行为在不同的动物类群中具有同功性。它有利于动物逃避捕食者的捕食和攻击,提高动物自身的适合度。但同功并不代表同源。整个昆虫纲中已发现有假死行为的目共11个,占昆虫纲目之总数的33%。由于具有假死行为的目在昆虫纲中分布的不规律性,以及各个目之间栖息环境、生活习性等方面存在差异,可以认为不同目之间假死行为的发生很可能是异源的。
有学者认为,鉴于假死行为所具有的功能以及假死发生时动物的特定姿态和行为,应该将假死归为拟态行为。按照拟态的定义,一个拟态系统通常要包括3个角色,即拟态者、被拟态者和受骗者,其中拟态者可以通过拟态行为而获得某些益处。伪装死亡型假死中,被捕食者通过特定的姿态、行为以及可能存在的化学物质,把自己伪装成死亡的个体,向捕食者传达一种死亡的信息。若对方是专性活食的捕食者,就很可能会受到这种假信息的欺骗而放弃猎物,使得被捕食者有机会得以逃脱。在这种情况下,被捕食者作为拟态者,通过对死亡生物(被拟态者)的拟态来欺骗捕食者,以达到逃避捕食者攻击,提高存活几率的目的。在抑制进食型和逃避搜捕型假死中,被捕食者自身的被捕食者自身的外形、姿态和保护色则对假死起到了很好的辅助作用。
假死行为已被用于研究昆虫腿部拮抗肌和相关神经的生理活动;有假死行为的昆虫也是研究代谢率和呼吸方式的理想材料。还可利用昆虫假死来防治害虫,“将计就计”地消灭它们。例如,人们知道粘虫有假死性,就创造了消灭粘虫的“粘虫兜”。当把“粘虫兜”顺着麦垅推过去的时候,一碰到麦子,粘虫就装死往下滚,正好滚在布兜里。又如,树上有许多金龟子,树高打药不方便,捉更不方便,我们就可以利用它的假死性:先在树下铺块布,只要把树一摇,金龟子就象下雨似地落在布上。
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