“丛林幽灵”的魔法术

2016-07-04 18:19吴月梅
科学大众(中学) 2016年4期
关键词:竹节虫体色体长

吴月梅

在引人注目的昆虫群体中,叶虫和竹节虫能够惟妙惟肖地假扮植物的颜色、形状的本领可不是一般的大。它们凭借高超的拟态技巧和聪明的御敌之术,被誉为“丛林幽灵”“伪装大师”。

繁衍至今的“活化石”

根据化石研究,竹节虫最早出现于2.51亿-2.05亿年前的三叠纪,与直翅目昆虫有很近的亲缘关系。然而几个独特的解剖学特征把它们和所有其他新翅类昆虫区别开来,表明它们是一个独立的群体:比如,所有竹节虫的前胸都有一对外分泌腺;许多种类的雄性都有一个很独特的、术语叫做犁骨的骨片。

该目昆虫的2500种几乎全是夜行性的,而且主要分布于热带,它们栖息在植物的叶片上。竹节虫食性单一,基本上只吃叶子,口器为咀嚼式。很多竹节虫从它们的幼年时代起口味就很挑剔,愿意吃的植物种类不多。

创下昆虫体长纪录的是马来西亚的一种竹节虫,其身体总长达555毫米。其他也有很多竹节目昆虫的体长非常可观,泰坦竹节虫的体长能达到270毫米,还有更大的体长能达到300毫米。而创下体重纪录的竹节虫是马来西亚扁竹节虫的丛林若虫,这种体长150毫米的昆虫,体重能达到60克。

超级变变变

大多数竹节虫的体色为绿色和棕色的夹杂色。然而,同一种竹节虫能变幻出许多种颜色来。这种色彩的变化在不同地方的同一种类中也会出现。

种群的密度会影响发育中的竹节虫的体色。尽管竹节虫中的大多数都是独来独往的昆虫,有时候却也能达到令人苦恼的密度。在澳大利亚,有些种类的竹节虫大量聚集在一起的时候,就会变成危害桉树林的害虫。当种群的密度增大,发育中的昆虫会变得像蝗虫那样体色鲜艳。对于独居的昆虫来说,最好是不要过于显眼,但聚集成群的时候,就最好能清楚地看见同伴,以便大家能待在一起。

有些竹节虫和叶虫能根据光线的强度和温湿度变化体色。它们外表皮下的真皮细胞含有色素细胞微粒,会根据外部环境状况移动。在炎热的晴天,色素微粒会聚成块状,形成一大片明亮的浅色区域,可以把更多的热量反射出去。当环境变得冷而潮湿,且光线较暗时,真皮细胞中的色素微粒分散开来,竹节虫的体色就变深,以便吸收更多的热量来保持体温。

随风而舞

竹节虫一般体型细长,表皮上的突起赋予了它们与树枝(通常是它们栖息的那棵植物)末梢很相似的外形和质地。某些种类的竹节虫,其头部、身体和附肢常生有叶状的外缘和延长部分。这些极端特化的特征在竹节虫目的叶虫身上非常明显,它们的身体呈横向扁平状,整个虫身与树叶极其相似,甚至还能看到叶中脉和纹理。当竹节虫感觉到有风吹过或其他震动时,就会放松自己,扭动腰肢,闻声起舞,当然这种“舞蹈”其实是模仿枝叶的摆动;微风吹过时它们会吃东西,不仅仅是为了跳起舞来更有活力,也是为了更安全。靠着这种尽力控制自身的运动,竹节虫最大限度避免了被天敌发现的可能,从而保住了生命。

与植物某部分的相似并不只局限于竹节虫的幼虫和成虫,就连它们的卵都看起来非常像植物的种子——椭圆形的卵被一层厚厚的壳包裹着,有的看起来很光滑,有的则有纹理和图案。不同品种的竹节虫所产的卵,其形状和纹饰都不尽相同,能帮助对它们的分类。

欺骗蚂蚁

竹节虫的卵会因为被埋到地下,或者是因为外表像植物种子而受到保护。许多种类的竹节虫,卵上都有一个突起的结块,即小头。那些被某些竹节虫随便地产在垃圾中的卵上就有这种结块。而那些被产在植物体内,或被粘在植物身上的卵,就不会有这种结块。蚂蚁喜欢把含有丰富油脂的种子拿去埋起来,这种卵上带的小头如同种子上含有丰富的油脂。于是卵会被蚂蚁收集起来,然后埋进土里。

这些卵会沉寂一两年,有时甚至是3年。每年春天都会有几个星期的孵化时间。孵化的时候,它们会把卵的片状盖推掉,出于抵抗地球重力,加上趋光的本能,它们会爬到垂直地面距离最近的物体上。被产在母亲寄居植物内部的卵孵化出的幼虫很容易找到合适的食物。澳大利亚的昆士兰蝤(俗称“麦克雷的幽灵”或“刺叶虫”)这种竹节虫的一龄若虫通常在蚂蚁的巢穴中孵化,因为它们这时候的外形像蚂蚁,所以能假扮成蚂蚁,并模拟蚂蚁的习性。有的竹节虫一龄若虫,往空中跳跃的高度是它体长的许多倍,这大概是它躲避天敌的方法。

会走动的“树枝”

成年的叶虫无论活着或死掉后看起来都非常像叶子。新几内亚的叶虫,其扁平的身体就是形象的例子:翅膀上的纹路与叶子的纹理非常相似,甚至它附肢上的凸边看起来都像更小型的叶子。

如果受到惊扰,许多竹节虫都会保持静止,好像全身僵硬了一样从栖息处落下来。在下落期间,附肢全向身后伸,这一瞬间它好像变成了个羽毛球。有的竹节虫会试图阻止袭击者,扁竹节虫的若虫会迅速移动,从伪装的角质前翅下面露出后翅上的鲜艳色彩。

北美的双带竹节虫,或佛罗里达竹节虫,会从前胸的腺体喷出刺激性的化学物。另有许多种类会用附肢上的刺猛刺袭击者,比如巴布亚新几内亚的鬼竹节虫属的竹节虫,就会踢敌人。有些种类的竹节虫非常好斗,一旦受到惊扰,会把身体抬起来,分开后肢,从腹部喷出极难闻的气味。它们的后肢武装得很好,腿节上有很大的刺,甚至能刺穿人的皮肤。

孤雌生殖

在竹节虫中还有一种非常奇特繁殖现象:孤雌生殖——指在繁殖过程中缺少雄性配偶的情况下,雌性竹节虫不与雄性交配,便能产下无父的后代,即卵子无须授精就能自行发育的现象。虽然相当多种类的竹节虫都可以采用孤雌生殖,但并不等同它们为雌雄同体,实际上竹节虫仍有公、母之分。只是雌虫一旦不和雄虫交配,而自行采取孤雌生殖产卵时,下一代因缺Y染色体,所以皆为雌虫。

科学家曾在美国西海岸发现了一种“迪美玛竹节虫”——它们已孤雌生殖了100万年之久,而它们的群体就是一个不折不扣的“女儿国”。许多种类的竹节虫都能通过“孤雌生殖”的方式顺利繁衍后代——这显然是在严酷的环境下进化出的一种特别有效的生存方式。成年的竹节虫常常彼此远远地分散开来,即便雄性能飞行,雌性能散发性信息素,交尾也不一定能实现。有些种类,比如大竹节虫选择孤雌生殖则是出于无奈,因为在野外从来就没有发现过雄性的踪迹。一般来说,没有受精过的卵只会孵化出雌性竹节虫,但至少有一种是例外——澳大利亚的一种竹节虫没有受过精的卵也能孵化出雄性。

(责任编辑:曹伟 责任校对:司明婧)

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