昆虫界的活化石

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昆虫界的活化石

2024-07-13 07:35| 来源: 网络整理| 查看: 265

说起竹节虫,或许有些人不太熟悉,实际上它和蝗虫是近亲。竹节虫目是昆虫中身体最为修长的种类,因为它们常常俯身于竹枝上,其身体颜色和形态与竹枝难以分辨,拟态本领十分高超,几乎可以乱真,所以名为竹节虫。它有一个既幽默又贴切的拉丁文名“Phasmida”,翻译成中文就是“幽灵”的意思,在英语国家又被称作“Walking-stick”,即“会走路的树枝”,因其外形与树枝难分伯仲,只不过树枝并不会走路。那么,“会走路的树枝(竹节虫)”对“会思想的芦苇(人类)”来说,是怎样的一种存在呢?

  

“丛林幽灵”原是“昆虫活化石”

在自然界,竹节虫因古怪的外形特征和神秘的生活习性被称为“丛林幽灵”。在昆虫界,竹节虫因高超的拟态技巧和聪明的御敌之术又被誉为“伪装大师”。

全世界的竹节虫主要生活于热带、亚热带地区,都属于竹节虫目,分为5科300多属2800多种,我国已发现过4科100多种。中国民间则将其划分为两大类:一种是身体扁平,如同树叶,称之为叶子虫;另一种身体呈棒状,如同树枝,称之为竹节虫。

2008年10月,英国伦敦自然历史博物馆展出了一只巨型竹节虫标本,它体长达55厘米。2017年9月16日,中国巨竹节虫获得吉尼斯世界纪录认证,长达62.4厘米,是目前人类发现的“地球上最大(长)的昆虫”。实际上,除了这种包括足在内身体最长的种类,还有竹节虫中的重量冠军(87克),视觉效果冠军(巴布亚新几内亚的伞翅巨竹节虫则拥有最大的翅膀近30厘米长)。

竹节虫主要为夜出性昆虫,白天静伏植物上,很少活动,将其前足伸在头前,行动时才暴露,当受到阳光照射或风吹时易跌落。竹节虫主要生活于森林中,其口器与蝗虫一样属于咀嚼式,取叶充饥,食量很大,大发生时几天之内可将一片树林叶片吃光,仅留枝干,状如火烧,于是人们说它是“森林魔鬼”。

一些竹节虫,特别是雌虫无翅,前翅大多退缩或退化成鳞片状,后翅除前缘区加厚外,其余大部分膜质化,伸展后带有明显的警诫色彩,来告诫敌害不要靠近它。竹节虫即便有翅的种类也不怎么飞翔,翅的作用似降落伞一样向下滑翔;竹节虫不会跳跃,六足只能爬行,常用其前足攀握树枝上,像悬挂于树上的一根细枝。

竹节虫,一种奇异的古老昆虫,祖先可以追溯到白垩纪以前的恐龙时代,自然的选择使它们拥有了一套与众不同的神奇本领。经过漫长进化之路,这个昆虫“活化石”,靠“超级变变变”的易容术而独善其身,用“孤雌生殖”的特异功能而生生不息,以“闪色喷毒”的奇门异术而独步天下。

  

“会走路的树枝”高仿行为赏析

走进热带和亚热带丛林,即使有人告诉你树丛中有竹节虫,也难以发现它的存在,除非你有足够的耐心仔细观察,才会发现某段树枝有点异样——它居然在缓慢移动。对,这就是“会走路的树枝”,除了“会走路”其余(色彩、形状)全与周围的树枝一模一样,连枝条上的毛刺也是那样地真实。不过,当你再仔细观察,还是会看到“树节”处有亮晶晶的小眼睛,这便是大名鼎鼎的拟态高手——竹节虫。

在自然界中,不同种类竹节虫间体型差异很大——小的不及火柴棍,大的却有数十厘米长。尽管外形迥异,但它们都有个共同的特点:拟态各种植物的枝条或者叶片。

在昆虫界中,善于伪装的比比皆是,然而真正称得上“大师”的唯有竹节虫。上帝没有赋予它尖牙利爪,却给了它出色的伪装本领。它们生活在丛林中,没有利齿,没有锋利的尾针,不能像蝗虫一样跳跃,也不能像蝴蝶一样飞翔,却靠着千变万化的伪装技巧,上演精彩绝伦的“易容术”,将自己隐于无形,不动一刀一枪而独善其身,独步天下。它们是昆虫学中诠释“拟态”的经典存在。

1. 竹节虫——“高仿”的枝干

多数种类竹节虫可以十分精确地模仿各种树枝和树叶,效果极近真实,连枝条表面的小刺、树瘤、枝节、霉斑,叶片的脉络都力求逼真。它们一般是以生活环境为基础进行拟态,比如生活在叶片较多的地方,则以叶片为模拟对象;生活在以树枝为主的环境中,则变成棒状的体态。同时,竹节虫还能根据光线、湿度、温度的差异改变体色,让自身完全融入到周围的环境中,让天敌难以发现。

例如,生活在我国西南山地的白纹巨树脩,既是我国最粗的竹节虫(直径达8毫米左右),也是专业的枯枝模仿者,它的外表酷似一根长着几条分杈的枯枝,平时它总是一动不动地藏在树上,只有在清晨或黄昏才小心翼翼地移动取食,而且在移动之时还常常会左右有节奏地摆动,模仿树枝晃动的样子。一旦受惊,它立即会假死,像断枝一样落到地面一动不动,好一会儿才翻过身来,再悄悄爬走。

要在竹林里找出杆竹节虫,也是一件十分困难的事。它黄绿色光滑的体表上,有着清晰明显的“竹节”,加之它总是躲藏在细小的竹枝间,两只前脚并拢,四只中脚和后脚支开,纹丝不动,它的伪装已经达到了和竹枝合二为一的最高境界。

2. 竹节虫——“高仿”的树叶

虽然绝大多数种类的竹节虫都模仿枝条,但也有的竹节虫不模拟树枝,叶脩科的拟态更比其他竹节虫技高一筹,它们模仿的是树叶,不仅外形,连叶脉,甚至叶面上被虫啃过的缺口和霉变的斑纹也模仿得惟妙惟肖,因此在现代的昆虫学教科书中,叶脩几乎已成为“昆虫拟态”的代名词。

在亚洲的热带雨林中,便生活着叶脩。大多数叶脩体长7~9厘米,腹部最宽处4~5厘米,最大的巨人叶脩体长可以达到12厘米;叶脩腹部和背上的翅膀极像雨林中一片宽大的绿色阔叶树叶片,中间有凸起的叶片“中脉”,两边有“支脉”,圆圆的小头正好作为叶柄,脚则伪装成被其他昆虫啃食过,残缺不全的小叶片,连缺口处干枯的黄边也决不漏过,有时还会加上几个以假乱真的“小虫洞”。

3. 竹节虫——“高仿”是追求“食与色”

除了得天独厚的外形,超强的耐心也是它致胜的法宝。白天,竹节虫凭借自身良好的伪装安全地潜伏在栖息的林地、丛林或花园中。为了能与周围的环境完美地结合为一体,白天能一动不动地保持着精致细腻、安静优雅的体态。一到夜晚,它们则凭着一双如炬的亮眼变得异常活跃,在栖息地四周巡游并找机会野蛮进食。

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。在两性生殖时,雌雄尾部相接,头的方向相反,像延长的竹枝,这也是一种奇妙的拟态。

  

孤雌生殖——演绎独特的生命传奇

由于竹节虫几乎只生活在树梢,层层叶片遮盖了它们栖息的区域,因此人们在丛林里很少有机会看到它们,大多数昆虫学家对这种昆虫的生活方式知之甚少。

1. 虽可孤雌生殖,但非雌雄同体

通过饲养来自世界各地的竹节虫,你会感觉它们的一生就是一个传奇:雌性竹节虫不与雄性交配,产下没有受精的卵也照样能孵化成功,繁衍后代,即孤雌生殖。就是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。

2011年7月,科学家就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特别有效的一种生存方式。

竹节虫这种独一无二的特性究竟是物种的进化还是变异,目前尚无定论。但美国加州大学的一些科研人员已试图从DNA层面入手,揭开这个秘密,为人类未来的星际远航、移民提供技术帮助。

2. 因竹节虫天敌众多,繁衍靠“广种薄收”

竹节虫属不完全变态的昆虫,一生要经历卵、若虫和成虫三个时期。和大多数虫卵一样,竹节虫卵外壳由一层类脂以及一些有机化合物组成,内部是一层薄薄的生物膜,包裹着未发育成型的小虫。竹节虫卵通常为椭圆形或球形,一般为灰色或棕色,卵壳坚硬,有些种类的卵壳上还有美丽饰纹,酷似植物种子,主要是保持一定湿度且不易被外物挤破,同时也是为了对付自然敌害的一种保护性适应。在卵壳上方有一个卵盖,如同一扇门,当卵孵化时若虫就会顶开卵盖爬出来。

尽管竹节虫有许多自身保护的方法,但也有不少天敌,如蜥蜴、鸟类、蜘蛛、寄生蜂和寄生蝇等。它们仍能发现并吞食处于所有发育阶段的竹节虫。所以,雌性竹节虫的产卵量往往都很大,有些种类的雌性竹节虫一次的产卵量能超过2000枚,是“广种薄收”战略的典型代表,因为自然界物种的竞争非常惨烈。

相对于其他昆虫,竹节虫产的卵也很大。大多数竹节虫所产的卵大约每个3~5毫米长,这些卵的外形千奇百怪:有的像草籽,有的像小西瓜,有的像米粒,有的像是它们蚕食的树木种子,有的甚至两侧长有像翅膀一样的延伸。

这些千奇百怪的卵在风的作用下,随风飘扬并被带到各处。事实上,大多数竹节虫的雌虫会在卵落地之前用尾部把它们弹射出去,目的是为了避免同类为生存而相互竞争食物的现象;有些竹节虫则喜欢把卵粒用分泌的胶液固着在树枝上或散落在土块、岩壁的缝隙中隐藏起来。

3. 竹节虫得以繁衍,离不开“助产师”蚂蚁

竹节虫和蚂蚁有着令人惊奇的共生关系。有些竹节虫无力保护自己的卵,于是就谋求蚂蚁的帮助。每个卵上都有一个称作“头状体”小圆块,很合蚂蚁的口味。蚂蚁找到这些卵之后,就把它们带回家中,吃掉头状体,卵就可以安全地孵化了。蚂蚁吸收了营养,而竹节虫也得以繁衍,可谓是一举两得的美事。对于竹节虫来说,附着在卵上的头状体是一种狡诈却能有效地获取帮助的办法,结果蚂蚁便成为了帮助它们扩散卵子的义工。

竹节虫的卵需要经过一两年才能孵化成幼虫;刚孵出的若虫与成虫在形态和生活习性都差不多,只是若虫的翅发育不完全,生殖器官尚未成熟;经过4~5次蜕皮后其翅和生殖器官逐渐发育生长,蜕变为成虫。

成长过程中的4~5次蜕皮,也是一种“技术活”。如中国巨竹节虫整个生活过程中,都注意巧妙地隐藏自己的踪迹。它们脱皮总是选择在凌晨一点左右。而且蜕皮之后,它们还会津津有味地啃食旧皮,从头部开始吃,直到脚尖。这个过程断断续续,大约要几个小时,直到完全不剩残渣。这让掠食者无法通过挂在树上的旧皮推断它们的存在。更为神奇的是,它们脱皮后的第二天一定会是晴天。看来这是一种有天气预测能力的昆虫,它们知道选择最有利于脱皮后身体干燥的天气。

  

闪色喷毒——躲避敌害的护身法宝

变色并不是变色龙的专利,竹节虫的体色也可以随着环境而改变。它体内的色素可以因光线、温度、湿度不同而发生变化,由绿色、棕色变为其他颜色。竹节虫主要为灰、棕或绿色,也有不少种类的后翅和前足腿节内侧颜色鲜艳夺目。当温度与湿度下降时,它的体色变暗;温度较高,空气干燥时,竹节虫则变为灰白色。依靠这些巧妙的护身法宝,使得竹节虫可以巧妙地躲过敌害的追击。

竹节虫有许多奇妙的生活方式:当遇到天敌来袭时,会张开翅膀用“彩光”迷惑震慑对手;使用多刺的节肢进行顽强抵抗;分泌和喷射有毒气雾让敌人不战自退;以装死和断足逃避追杀。

竹节虫行动缓慢,不能迅速躲避敌害,但有一套自卫本领。其胸部多生有2个保护性腺体,遇到敌害常喷射这种液体用于自卫,因而使人不敢逗留在有竹节虫生活的树下。此外,有不少竹节虫种类,体、足上长有硬的尖刺,其他捕食者见了则敬而远之。

大多数竹节虫没有翅膀,不过有翅膀的那些竹节虫当中其翅膀色彩非常亮丽。平时,它们会把翅膀合起来,一旦受到侵犯形势危机时,翅膀便“忽”地打开,突然闪动的彩光会迷惑震慑敌人。虽然翅膀上的“彩光”只是一闪而过,但足以让不少动物吓一大跳,目瞪口呆几秒钟,它们便趁机逃之夭夭。

竹节虫除了利用模拟颜色、形状和图案来保护自己以外,还有一种反其道而行之的方法,那就是警戒色——用色彩非常鲜艳、具有某种警告含义、与周围环境明显相区别的颜色来武装自己,起到威吓对方的作用,从而保护自己免遭毒手。

还有的种类一旦伪装失灵被天敌发现后,便使用多刺的节肢进行顽强的自卫和抵抗;有的会分泌和喷射有毒气雾或化学物质使敌人不战自退……

竹节虫喷出的有毒气雾的化学成分,目前科学家们尚不清楚,但有化学家曾如此描述说:“假如吸入这种气雾,其难受的刺激感觉类同于吸入胡椒粉或辣椒粉”。

某些竹节虫除了“伪装”和“装死”绝招外,还会“断足求生”。如当它被一个攻击性极强的食肉动物抓住一条腿的时候,往往会干净利落地丢掉它,断足求生、仓皇而逃,而且,断掉的腿不久还能够再长回来。

  

验明正身——竹节虫是不折不扣的害虫

竹节虫是植食性昆虫,在我国主要是为害栎类树木,如橡树、桉树、尤加利树等。竹节虫多数都是以灌木或者是乔木的树叶汁液为食,通常被竹节虫啃食过后的植物,都会出现病态化,或者是容易感染病菌死亡。经过昆虫学家们确认过的眼神,竹节虫是真正的害虫。

那么,这种令昆虫天敌都头疼的害虫竹节虫,该如何来进行防治呢?其实与其他害虫一样可以进行人工捕杀、生物防治和化学防治。

除人工捕杀外,生物防治和化学防治就是用苦·烟乳油、阿维菌素·灭幼脲3号悬浮剂等药物来进行喷施防治,或者是每年到了春暖夏初的这个阶段,就开始用乐果乳油(茶叶树禁用)等药物来进行喷洒防治。

忠告:虽然大部分的竹节虫是对人类没有伤害,但尽管如此,大家也不能大意。如尖刺足刺竹节虫就是一种体型比较大的虫子,虽然是吃素的,但是会分泌出一种对食肉动物产生刺激性的物质,所以建议大家不要乱抓竹节虫玩。同时因为竹节虫在野外很少有天敌,别把竹节虫当做宠物来养,如果养了也尽可能不要放生,否则可能会造成物种入侵灾害。



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