书城教材教辅动物王国探索之旅
48461400000011

第11章 探知昆虫家族(1)

在所有的动物中,昆虫最繁盛,人们已发现的有80多万种。在生态圈中,昆虫扮演着很重要的角色。虫媒花需要得到昆虫的帮助,才能传播花粉。蜜蜂采集的蜂蜜,是人们喜欢的食品之一。但昆虫也可能对人类产生威胁,如蝗虫和白蚁。而有一些昆虫,例如蚊子,还是疾病的传播者。有一些昆虫还能够借助毒液或是通过叮咬等方式对人类造成伤害,例如如果有人入侵虎头蜂,就会被螫针注入毒液等。

为什么蚊子爱吸血?

拥有刺吸式的口器,纤小能飞,喜欢血腥——它们就是人类公认的四害之一:蚊子。世界上,除了南极洲之外,到处都有它们贪婪的身影。更让人气愤的是,这些小坏蛋不仅喜欢吸食人血,还能传播疾病。

几乎每个人都被蚊子“咬”过,可事实上蚊子并没咬人,因为蚊子无法张口。其实它们是用六支像针一样的刺,刺进入的皮肤里面,而这些短刺就是它们“作案”的工具。当蚊子飘然离去时,留给人们的,就是一个痒痒的肿包。

贴士:其实公蚊子不吸血,只吸食植物的汁液,所以它们一般不进屋。只有秋后天气冷了才会跑进室内避寒。吸血的都是母蚊子,吸血是为了增加营养繁殖后代,吸饱了就找有水的地方产卵去了。

孑孓就是蚊子的幼虫,它们身体细长,呈深褐色,可以灵活地在水中上下垂直游动。孑孓一般都喜欢吃水中的细菌和单细胞藻类,但它们呼吸的方法却并不一样。热带家蚊的孑孓是靠尾巴的长呼吸管来呼吸的;非洲疟蚊的孑孓没有呼吸管,要靠尾端的呼吸器呼吸。

蚊子并不会区分人类的血型,而且它们吸血的原因也不是因为饥饿。它们吸血的原因很简单,不过是想提高自己的繁殖力而己,而我们人类的血液里就含有使蚊卵成熟的物质。如果你的血液里含有比较丰富的胆固醇,那你更容易招来蚊子。

蚊子的嗅觉很强,当我们呼出二氧化碳和其他气味时,这些气味就会在空气中扩散开来,成为蚊子开饭的铃声。蚊子跟踪起目标来非常有耐心,总是随着我们呼出的气味曲折前进,一旦确定目标,就落到皮肤上寻找地方“下口”。

为什么苍蝇不得病?

在任何污秽的地方都少不了苍蝇的身影,苍蝇几乎就是脏的代名词。伤寒、霍乱、结核病和痢疾等病原体都可以在苍蝇身上找到,苍蝇也是传播疾病的使者。但是携带这么多的病毒,苍蝇自己却安然无恙,生命力之强可见一斑。科学家为了解决这个问题研究了一个多世纪。研究证明,通常,一只苍蝇身体表面携带的细菌能够多达1700万个至5亿个,它体内携带的细菌更多,病菌种类可以达到60多种。一些对人类危害极大的传染病如伤寒、痢疾、霍乱、结核、肠炎、小儿麻痹症等,苍蝇都能传播。然而,让人难以想象的是,虽然苍蝇全身都是病菌,但是为什么它自己就不得病呢?

科学家认为,这些细菌在苍蝇体内是可以生长繁殖的,但是对苍蝇来说却是无害的,不是致病菌。而这些病菌对人却是有害的、致病的。就好比人类身上以及消化道里也有几百亿个甚至更多的细菌一样,它们中多数对人是无害的,不会使人致病。他们认为这是细菌与媒介昆虫(指苍蝇)之间,在长期进化过程中形成的一种适应。

在第二次世界大战期间,世界上许多军事科学家、生物学家、病理学家对苍蝇问题产生了极大的兴趣。他们带着各自的目的,进行了大量的研究。结果发现,苍蝇的进食方式与众不同,它采用的是“体外消化”的方法。苍蝇吃食时,先把唾液吐在食物上,待食物溶解并转化成营养物后,再伸出吸管饱吸一顿。同时,苍蝇几分钟就要大便一次,所以它的吃食方法是一边吐,一边吃,一边拉。他们还发现,当食物进入苍蝇的消化道后,苍蝇能够在7~11秒内把营养物质全部吸收完,同时,还能将废物连同病菌迅速排出体外,因此苍蝇的消化道工作效率极高,是任何动物难以望其项背的。这就是说当病菌进入苍蝇体内刚要“繁殖子孙”时,却已被苍蝇迅速排出体外。

靠着这种高速度、高效率的消化吸收和快速外排,苍蝇才得以维持自身的健康。

贴士:苍蝇在起飞的启动阶段,总是通过中足和后足的“蹬地”动作弹跳,在0.03秒的时间内离地并展开翅膀。苍蝇的飞行路线与地面的角度常常小于40°,只有在极其偶然的情况下才出现接近垂直的起飞倾角,不过在离地10毫米后又会转为倾斜角度。

意大利莱维蒙尔尼卡是20世纪80年代的科学家,他在研究中发现,苍蝇体内的病菌有着很强的繁殖能力,它们甚至可以在3~5秒内完成后代繁殖,它们完全能够在苍蝇体内“兴风作浪”,甚至可以使苍蝇失去生命。但是,苍蝇为什么不怕它们呢?经过进一步研究,他发现,当病菌侵入苍蝇体内,威胁着它的机体健康时,它的免疫系统就会立即释放出BF64球蛋白和BD2球蛋白两种免疫蛋白,它们使苍蝇具有了极强的抗病能力。因此苍蝇不易得病。这两种免疫蛋白,也可以说是苍蝇体内的“跟踪导弹”。因为当它们从免疫系统发射出来以后,就能自动寻找病菌,并引起爆炸,与“敌人”同归于尽。而且这两种球蛋白,一前一后,一般都是联手对敌,寻找目标。如果体内侵入的病菌太多,免疫系统产生的“跟踪导弹”也随着增加,就像机关枪的子弹,不断地射向目标,直到完全彻底消灭细菌。“跟踪导弹”的杀菌力要比青霉素、庆大霉素等抗菌素大得多。

经过多年的实验和研究,日本科学家名取俊二终于于20世纪90年代在麻蝇的体液中,成功地提取出了外源性凝集素(一种特殊蛋白质)。他认为这种外源性凝集素是苍蝇具有抗病本领的主要原因。他将提取出来的这种外源性凝集素,在哺乳动物身上实验,发现它使肿瘤细胞先萎缩,随后慢慢地消失,有效地干扰、阻止哺乳动物体内的肿瘤细胞。

尽管人们的研究已经卓见成效,但是苍蝇究竟是使用哪种绝招进行防病抗菌的,这对于人们来说,仍是个未解之谜。一旦解开这个谜,将有助于人类防病抗病。

为什么蜜蜂蜇人后会死?

蜜蜂一般情况下受到惊吓就会飞走,生性胆小。但是一旦遭到侵袭,蜜蜂也会奋起反击。蜜蜂惟一的武器就是尾巴上的毒针,而且这根毒针只能用一次,用完之后蜜蜂就会死去。但是为什么攻击敌人的武器会送掉自己的性命呢?蜜蜂的毒针里藏着什么秘密呢?

没有毒针的雄蜂数量很少,刺人的蜜蜂实际上都是雌性的工蜂,而且雄蜂不大会离开蜂巢,就算用手碰它也不会被蜇伤,这就是为什么我们遇到的蜜蜂都会用针刺人的原因。

贴士:蜜蜂的嗅觉灵敏,它们能够根据气味来识别外群的蜜蜂。在巢门口经常有担任守卫的蜜蜂,不使外群的蜜蜂随便窜入巢内。在缺少蜜源的时候,经常有不是本群的蜜蜂潜入巢内盗蜜,守卫蜂立即搏斗。但是在蜂巢外面,情况就不同了,比如在花丛中或饮水处,各个不同群的蜜蜂在一起,互不敌视,互不干扰。

工蜂的产卵管就是毒针,因为工蜂不再有产卵的能力,所以产卵管慢慢演变成了毒刺。毒针的一端与蜜蜂身体里的毒腺和内脏相连,另一端有很多锯齿形的倒钩。所以,当毒针扎进皮肤里时,针上的倒钩使工蜂难以把它拔出来。不但如此,紧紧钩住皮肤的毒针,反而会把急于飞走的蜜蜂的内脏拉出来,在攻击敌人的同时,工蜂就这样付出了自己的生命。所以,工蜂总是在最危急的时候,才使用这种“一次性”毒针。

蜜蜂为植物传播花粉,酿造甜美的蜂蜜,是一种益虫。我们应该保护它。如果被蜜蜂蜇了,要立即拔掉毒针,并用力挤出毒液,伤口就不会肿得那么厉害了。

蚂蚁是怎样认路的?

我们常常能看到一群群蚂蚁在忙碌地搬运着食物,看上去有条不紊,秩序井然。那么,它们是如何识别道路的呢?难道它们也会像我们人类一样用眼睛来认路吗?

其实,蚂蚁走路时的样子很像盲人,它们的触角跟盲人手里的竹竿一样,每走一步都会用两根“竹竿”不断地敲地,这是在探路。不过蚂蚁的触角比盲人的竹竿还要管用,因为它们的触角有两种功能:一是触觉作用,通过触角接触外部世界,就能探明前方物体的轮廓、形态和硬度,以及前进道路的地形起伏等情况。这跟盲人竹竿的作用是完全相同的;另一种是嗅觉作用,通过闻嗅来识别物体,并进而判断其是否对自己有用。这是盲人的竹竿所没有的功能。

蚂蚁在走路的同时,还会从腹部末端的肛门和腿上的腺体里不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质,叫做“标记物质”,使其沾染在路上,留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁在回巢的时候,就会用它们特殊的鼻子——触角,闻着这条气味路标前进,这叫做“气味导航”。

贴士:蚂蚁一般都会在地下筑巢,地下巢穴的规模非常大。它有着良好的排水、通风措施。一般工蚁负责建造巢穴。而出入口大多是一个拱起的小土丘,像火山那样中间有个洞。其次也有用来通风的洞口。巢穴里的每个房间都有明确分类。

但蚂蚁是用什么方法来重新建立新路标的呢?

研究发现,定位是蚂蚁重新建立新路标的基础。即靠太阳的位置,用天空中的偏振光进行导航,这叫做“天文路标”。在某个方向上振动,或者在某个方向上的振动占优势的光,就是偏振光。太阳光本身并不是偏振光,但当它穿过大气层,受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后,就会变成偏振光。有一种生活在沙漠中的蚂蚁,在离开自己的巢穴时,总是弯弯曲曲地前进,到处寻找食物,可是一旦得到食物后,即使在离巢很远的地方,它们也能找到最直、最近的路线回到自己的巢穴。

科学家在蚂蚁身上做了一个实验,给蚂蚁戴上“有色眼镜”——使它们通过具有各种颜色的滤光片来观察天空。结果发现,让蚂蚁看波长为410纳米以上的光线时,蚂蚁就像迷了路一样,找不到方向了;但如果给它们看波长在400纳米以下的光线时,它们能很容易地找到前进的方向。而紫外线的波长正是在400纳米以下,也就是说,蚂蚁是用紫外线来导航的。

为什么嗜血蜘蛛喜欢吸食人血?

美国著名的动物学家波得教授曾与其助手坎坡斯来到亚马孙河流域茂密的丛林中探索未知的动物。在一条岔路口,两人决定分头行动。两人分开后,仅仅过了四五分钟,坎坡斯便大声呼救。当波得教授赶到坎坡斯身边时,只见他的躯干和四肢被许多粗丝紧紧缠住,看起来非常痛苦。一只巨大的蜘蛛正在吸取坎坡斯的血液。身手敏捷的波得教授见状,马上掏出手枪,将这只巨大的蜘蛛击毙。后来,他们捕捉了四五只这样的蜘蛛,装在瓦罐中,准备带回去进行研究。

在返程途中,他们借住在一个村民家中。这家的小男孩对这些蜘蛛产生了兴趣。夜深人静时,小男孩偷偷打开瓦罐,想看个究竟。没想到被蛛丝层层裹住。小男孩在惊慌中赶紧向家人大声呼救。但是,等其他人闻声赶来时却发现,小男孩全身的血都已经被蜘蛛吸光了。

后来,又有科学家在东非地区发现了这种嗜血蜘蛛。它们并不是编织好一张网等待猎物的到来,而是凭借敏锐的视觉和灵敏的嗅觉主动出击。如果不能直接吸食人体血液,它们也会捕食刚吸食过人类血液的雌性蚊子。

嗜血蜘蛛为什么对人类的血液青睐有加呢?

贴士:嗜血蜘蛛不能像蚊子那样利用喙管嘴部直接刺穿人类皮肤吸食血液,但是它们却技高一筹,透过猎食饱吸血液的雌性蚊子来实现对人类血液的摄取,嗜血蜘蛛这种间接食物获取的方式是非常高明的。

有的科学家从生物学的角度进行分析,认为嗜血蜘蛛对人类血液非常青睐是因为人类的血液对它们十分重要。由于嗜血蜘蛛很难直接食用固态食物,所以,它们在进食固态食物时,会将一种消化酶注射到食物上,将固态食物转化成为液态,然后再慢慢享用。在这个过程中,它们需要消耗大量的体力和能量,而人类的血液富含营养,能够满足它们的需要。因此,人类的血液便成了它们的首选食物。

嗜血蜘蛛又是如何准确捕捉雌性蚊子的呢?

科学家们认为,蜘蛛是一种具有非凡化学感应能力的动物,它们能够通过灵敏的嗅觉,准确地探测到含有血液的猎物。再加上雌性蚊子在饱吸人类血液后,飞行速度会变慢,所以更容易成为嗜血蜘蛛的猎物。

不过,以上解释都只是科学家们的推测,真正的原因还有待于科学家们进一步进行探索。

为什么牛虻喜欢吸人血?

牛虻是虻的俗称,为中形或大形的种类,体壮并长有软毛。它半球形的头部,略带三角形。复眼很大,某些雄虫接眼式或离眼式;常有绿红及其他金属闪光;单眼有时会消失。触角有长、有短,多向前伸出,基部二节分明,端部3~8节愈合成角状。口器适于刺螯及吸收。牛虻成虫白天活动,在午时会达到活动高峰。它尤其善于飞翔。人们常常可以看到池边、水塘边水傍快速飞行的牛虻。有时牛虻能够吸取花蜜,但是最普通的牛虻为好血性。雌虫有强度螯刺能力,牛马等厚皮动物也常受到它的侵袭,因此,虻类被人们视为重要的畜牧业害虫。

贴士:牛虻叮人时皮肤很痛,会出血。继而产生红斑丘疹和风团,又痒又痛。被虻伤害后,可以在受伤局部皮肤上涂抹清凉止痒剂、皮质激素制剂,如皮炎平、无极膏、肤轻松等。