當(dāng)你走在公園里,或者其它有花花草草的地方,可能會(huì)有一個(gè)身影,突然從眼前掠過,甚至圍著你打轉(zhuǎn)。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)那個(gè)身影黃黑相間,還要和你“貼貼”,往往會(huì)驚呼 “蜜蜂!別過來(lái)!”然而,它可能只是一只,披著蜜蜂外衣的蒼蠅……
1、食蚜蠅 —— 做不被定義的蜜蜂
沒錯(cuò),這種“披著蜜蜂外衣的蒼蠅”正是食蚜蠅。而對(duì)于蜜蜂形態(tài)上的模仿是一種擬態(tài)。首先,我們來(lái)看看這種“模仿”的水平究竟如何。下面的第一組圖片是蜜蜂與食蚜蠅的照片對(duì)比,
而第二組圖片是熊蜂與另一種食蚜蠅的對(duì)比圖。
每當(dāng)看到這種照片,小編都不免贊嘆:不能說像,只能說一模一樣。
可是在贊嘆之余,細(xì)心的讀者可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn):這種“模仿”好像還是少了幾分靈魂。沒錯(cuò),下面我們就總結(jié)下蜂類和食蚜蠅究竟有哪些不同。
先看看分科的區(qū)別。食蚜蠅屬于雙翅目,是昆蟲綱中僅次于鞘翅目(通稱“甲蟲”,代表如瓢蟲、天牛)、鱗翅目(代表如蛾、蝶)和膜翅目(代表如蜜蜂)的第四大目。同屬雙翅目的還有我們的夏日死敵 —— 蚊子,以及“遺傳學(xué)功臣”—— 黑腹果蠅。(請(qǐng)問誰(shuí) DNA 動(dòng)了??)
雙翅目的得名源于他們只有一對(duì)翅膀,而第二對(duì)翅膀則退化為平衡棒。食蚜蠅自然也是這樣。
可蜜蜂就不是這樣了,因?yàn)槊鄯涞确漕悓儆?strong>膜翅目,它們的第二對(duì)翅膀并未退化。只是落在花上時(shí),第二對(duì)翅膀往往蓋在了第一對(duì)下方,所以不仔細(xì)看很難分辨。
除了翅膀上的差異,“真假蜜蜂”之間還有很多其他的區(qū)別。比如蜜蜂的觸角呈現(xiàn)圖 6I 所示的肘狀,而食蚜蠅的觸角則是圖 6K 所示的具芒狀。蜜蜂由于需要采蜜,其最后一對(duì)足為攜粉足,較其余足較粗。而食蚜蠅不會(huì)采蜜,因此后足與前足均為步行足,粗細(xì)相近。
當(dāng)然,小編覺得這些都不是日常用于區(qū)分蜜蜂和食蚜蠅最簡(jiǎn)單的特征。最明顯的其實(shí)在眼睛處。食蚜蠅畢竟是一種蠅類,其復(fù)眼一般較大,會(huì)覆蓋大半個(gè)頭部,且一般可以看出由很多小眼組成。下面的圖片展示了食蚜蠅和其他幾種蠅類的復(fù)眼圖。
而常見蜂類的復(fù)眼并沒有蠅類這么大,一般呈黑色,且無(wú)法清晰地看到由小眼組成。
所以當(dāng)一個(gè)黃黑色的昆蟲向你飛來(lái),你可以嘗試通過眼睛、觸角等特征來(lái)分辨是真的蜜蜂還是“偽裝大師”食蚜蠅。當(dāng)然,如果你沒有十足的把握,最好還是躲開為好~
2、擬態(tài) —— 并非食蚜蠅的獨(dú)家秘訣
除了食蚜蠅,還有其他的“偽裝大師”么?其實(shí)不僅類似的偽裝有很多,單單偽裝成蜂類的就不止食蚜蠅。比如鱗翅目的鹿子蛾以及鞘翅目的虎天牛,都通過將身體的顏色和花紋包裝成蜂的樣子進(jìn)行偽裝。雖然相比食蚜蠅這種偽裝顯得有點(diǎn)“粗糙”,但看看他們?cè)诨ㄉ系臉幼?,確實(shí)可以在一定程度上“以假亂真”了。
如果能堅(jiān)持(估計(jì)不是蟲恐)看到這里,你大概想問:為什么這些物種要爭(zhēng)相偽裝另一種生物呢?這種偽裝對(duì)于偽裝者和被偽裝者究竟意味著什么?為了回答這兩個(gè)問題,我們需要介紹一個(gè)重要的概念 —— 擬態(tài)。
擬態(tài)在演化生物學(xué)中指的是某一個(gè)物種在演化過程中獲得了與另一個(gè)成功物種相似的特征,來(lái)混淆另一方(如捕食者)的認(rèn)知,從而遠(yuǎn)離或者靠近擬態(tài)物種。其實(shí)擬態(tài)并不是昆蟲的才有的生存技巧,魚類、兩棲類和爬行類動(dòng)物、植物甚至真菌都可能通過擬態(tài)來(lái)保護(hù)自身或者誘騙獵物。此外,這種模仿也并不限于對(duì)另一個(gè)物種,有可能是對(duì)于某個(gè)物種局部(如葉片、花)的模仿。
在昆蟲中,枯葉蝶、竹節(jié)蟲和蘭花螳螂分別是模仿植物葉片、枝條和花朵的高手。當(dāng)它們處在合適的位置,我們可能要仔細(xì)觀察才能在照片中找到它們的位置。其中枯葉蝶和竹節(jié)蟲是通過擬態(tài)來(lái)隱藏自身,防止被捕食者(如鳥類)發(fā)現(xiàn)。而蘭花螳螂則可以在花朵上隱藏身形,待其他昆蟲前來(lái)采蜜時(shí)捕捉獵物。
同樣是模仿枯葉,兩棲類的枯葉蟾蜍以及爬行類的葉尾守宮同樣是高手。而且我們不難發(fā)現(xiàn),每一個(gè)物種會(huì)非常細(xì)致地模仿所處地域的葉片形態(tài),其顏色深淺、葉脈紋路都被“復(fù)刻”得惟妙惟肖!
在海洋中,白口海鰻是一種可怕的珊瑚礁掠食者,其身上長(zhǎng)滿白色的斑點(diǎn)。而麗鮗全身也長(zhǎng)有白色斑點(diǎn),且靠近尾部長(zhǎng)有一個(gè)黑色的斑點(diǎn)來(lái)模仿白口海鰻的眼睛。它將自己的頭部藏在珊瑚礁內(nèi)時(shí),暴露在外的尾部就仿佛潛藏在珊瑚礁中的白口海鰻,從而嚇退其他捕食者來(lái)保護(hù)自身。
在植物界也有較為豐富的擬態(tài)行為。比如蜂蘭通過用花模仿雌蜂的樣子從而吸引雄蜂前來(lái)授粉(小編不免心疼雄蜂 10s……),這種擬態(tài)行為被稱為波漾氏擬態(tài)。而某種附生蘭花長(zhǎng)相酷似花中帶有花蜜的原生物種馬纓丹和馬利筋,從而誘騙昆蟲前來(lái)幫其授粉,真是植物界的“空手套白狼”…… 這種擬態(tài)被稱為多德森擬態(tài)。
此外,銹菌可以通過感染小檗屬植物的枝葉,在枝葉表面反射紫外線從而模仿花朵。(雖然人看上去是枯黃的顏色,但是昆蟲卻覺得是花?。┯袝r(shí)被感染的枝葉甚至可以分泌花蜜與產(chǎn)生花香的氣味來(lái)吸引昆蟲。這便是真菌界特殊形式的擬態(tài)??梢?,擬態(tài)有時(shí)并不需要人眼看上去像,只要能“蒙混過關(guān)”就是好的技巧。
3、互利互惠還是“抱大腿”?
展示了各種各樣的擬態(tài),我們可以來(lái)討論上面提到的問題了,即擬態(tài)的目的是什么以及對(duì)擬態(tài)者和被擬態(tài)者分別是有利的還是不利的?從上面的例子可以看到,擬態(tài)對(duì)于擬態(tài)者一定是有利的,否則它們也不會(huì)“費(fèi)盡心思”去演化出這樣的形態(tài)或者特征。但是擬態(tài)的目的是多樣的,有時(shí)為了隱藏自身,有時(shí)為了嚇退捕食者,有時(shí)則是吸引獵物。
我們都知道一種特殊的植物 —— 豬籠草,它通過將捕蟲籠偽裝成花朵(內(nèi)含花蜜)來(lái)吸引昆蟲從而實(shí)現(xiàn)捕食。這種擬態(tài)成為無(wú)害的物種以吸引獵物的行為稱為進(jìn)攻性擬態(tài)。此外,還有兩種非常重要的擬態(tài)類型 —— 貝氏擬態(tài)(Batesian mimicry)和穆氏擬態(tài)(Müllerian mimicry)。其中貝氏擬態(tài)指的是一個(gè)物種模仿另一個(gè)物種,顯得有毒或者無(wú)食用價(jià)值從而躲避捕食者。而穆氏擬態(tài)則是擬態(tài)者和被擬態(tài)者本身都是不可食的,或者說對(duì)捕食者有威脅的。
貝氏擬態(tài)很容易理解,比如上面提到的模仿枯葉、樹枝等偽裝自身或者食蚜蠅模仿蜜蜂來(lái)嚇退捕食者都屬于貝氏擬態(tài)。他們的共性在于偽裝者自身其實(shí)并不能對(duì)于捕食者造成實(shí)質(zhì)的威脅,如會(huì)蟄刺、有毒等。另一個(gè)例子是,長(zhǎng)翅目蝎蛉科昆蟲的雄蟲腹部末端會(huì)膨大形成類似蝎尾狀,從而偽裝成具有威脅性的蝎子。一般認(rèn)為貝氏擬態(tài)對(duì)于擬態(tài)一方有利而對(duì)于被擬態(tài)一方不利,因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足的捕食者在捕捉了沒有威脅性的擬態(tài)者后可能嘗試攻擊被擬態(tài)者。
而蜜蜂模仿黃蜂的花紋可以看做是一種謬氏擬態(tài),因?yàn)?strong>兩個(gè)物種本身都可以通過蟄刺對(duì)于捕食者造成威脅。因此捕食者無(wú)論攻擊其中的哪一方都會(huì)受到威脅從而“長(zhǎng)記性”。長(zhǎng)此以往,雙方相當(dāng)于形成了“共同防御”,因?yàn)椴妒痴卟辉俑耀C食其中任何一種。一般認(rèn)為這種擬態(tài)行為對(duì)于擬態(tài)者與被擬態(tài)者都是有利的。
當(dāng)然,上面的介紹也只是列舉了很少一部分擬態(tài)的例子,自然界的神奇之處遠(yuǎn)非一篇推送能盡數(shù)的。不得不說:大自然真的很神奇!
參考資料
[1] 彩萬(wàn)志.普通昆蟲學(xué) [M]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2001.
[2] 動(dòng)物 — 蜜蜂科和食蚜蠅科 - 嗶哩嗶哩 (bilibili.com)
[3] 太好玩了,不過只建議有時(shí)間的人閱讀!
[4] 真蜂假蜂傻傻分不清楚?假裝自己是蜂類的昆蟲可不少
[5] 信義熊蜂 Bombus formosellus (biodiv.tw)
[6] 擬態(tài) - 維基百科,自由的百科全書 (wikipedia.org)
[7] 自然界的昆蟲偽裝大師:模擬樹葉的行為可以追溯到恐龍時(shí)期
[8] 有哪些擬態(tài)很厲害的生物?- 知乎 (zhihu.com)
[9] 海洋生物的擬態(tài)偽裝有多厲害?認(rèn)識(shí)海洋世界的 5 位模仿大師
[10] 神奇的四種植物擬態(tài) - 簡(jiǎn)書 (jianshu.com)
[11] 植物擬態(tài)-百科故事網(wǎng) (niaoleiba.com)
[12] 植物和真菌 為什么喜歡玩 cosplay?----中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所 (cas.cn)
[13] 米青山,彩萬(wàn)志,李淑娟.昆蟲擬態(tài)的多樣性 [J]. 昆蟲知識(shí),2002.
[14] Co-mimics have a mutualistic relationship despite unequal defences Hannah M. Rowland, Eira Ihalainen, Leena Lindstr?m, Johanna Mappes & Michael P. Speed Nature 448, 64–67 (2007).
本文來(lái)自微信公眾號(hào):中科院物理所 (ID:cas-iop),作者:云開葉落
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