书城教材教辅动物王国探索之旅
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第12章 探知昆虫家族(2)

牛虻不仅喜欢吸牛马的血,它尖利的嘴还能刺破人的皮肤,吸食流出来的血液。尤其在盛夏的水边,很多牛虻会围在人们的周围转来转去,寻找机会下手。因此,它像蚊子一样让人讨厌。

为什么牛虻这样喜欢吸人血呢?这是因为,它对人血液里的一种物质特别感兴趣,这种物质是由多种氨基酸和具有甜味的胺混合成的。尤其在盛夏季节,由于天气闷热潮湿,人的体温升高出汗,血管和皮肤毛孔扩张,这种物质就会从毛孔散发出来一旦牛虻闻到这种气味就会蜂拥而至,这是牛虻叮人最厉害的时候。

为什么萤火虫会发光?

萤火虫属鞘翅目,萤总科。目前,全世界已知道的萤火虫有2000种,分布在热带、亚热带和温带地区。我国记载的有10属54种。萤火虫幼虫和成虫以捕食蜗牛和小昆虫为生,常常栖息在潮湿温暖、草木繁盛的地方。水生萤火虫幼虫的天敌种类较多,主要有水虿、长臂虾等。它的生长时间相当长,多经过卵、幼虫、蛹与成虫4个阶段,为完全变态的昆虫。

萤火虫是这一科昆虫的通称。它们的头被前胸覆盖,体较扁而体壁柔软,在萤火虫的腹端,还长着发光器,能发出微光。

萤火虫是中型昆虫,体长而扁平,体壁与鞘翅柔软。前胸背板平坦,常盖住头部。头狭小。眼半圆球形,雄性的眼常大于雌性。在额的前方,两眼之间具有1对触角,各11节,大多为丝状、锯齿状或栉齿状,两个触角的基部相接近。上颚弯曲,贯穿有沟。雄性一般鞘翅发达,盖住腹部和后翅,雌性一般无翅,但黄萤属雌、雄均有翅。鞘翅表面密布细短毛。前足基节圆锥形,有亚基节;中足基节圆筒状,两基节相接连;后足基节呈横阔形。萤火虫的足细长,没有特殊膨大的部分,跗节有5节。腹部为7~8节,末端下方长有发光器,能够发出黄绿色的光芒。

萤火虫幼虫体色一般为褐色,体型为长形,前后两端尖细,体节较明显。头小,但足比较发达,它的发光器一般位于第8腹板。

发光的萤火虫是美丽的,也是浪漫的,让萤火虫像星星一样挂在天上,是不少人童年的梦想。但是在新西兰北岛—个小城,这种梦想竟然可以变成现实,有人把这里神奇的自然奇观称为“世界第九大奇迹”,成千上万的萤火虫在岩洞内熠熠生辉,灿若繁星。人们是怎么发现这个聚集了那么多萤火虫的山洞的呢?

贴士:萤火虫在天黑时才开始发光,寻找萤火虫宜用电筒照路,避免直照草堆,萤火虫受电筒照射时可能短暂时间停止,反而找不到它们。

据说,100多年前,毛利族人发现了这个神奇的山洞。1887年,一名英国测绘师在当地毛利酋长的陪同下,乘亚麻小筏,手持火把进洞探险,发现了洞内奇景。这些发光体是当地一种萤火虫的幼虫。它们聚集在一起,形成了奇妙的景观。从此以后,游人接踵而至,萤火虫洞也扬名世界。

但是嘈杂的人声和强烈的光线极大地影响了萤火虫的生存。1989年,新西兰当局终于把这个洞的所有权归还给了毛利族人。

萤火虫喜欢在夜间活动,卵、幼虫和蛹能发光。虽然萤火虫发出的光极其微弱,但还是有作用的。在我国,曾流传着古代人把萤火虫放入瓶中,照亮书本在夜间读书的故事。在第二次世界大战期间,日本军队在森林中巡逻时,为了阅读简短的命令而又不让敌方发现,就用萤火虫照明。

那么,大家知道萤火虫为什么会发光吗?萤火虫发光的目的,主要是用来吸引配偶进行交配。根据观测,雄虫发光后,雌虫也会发出荧光作为回应。这样,在黑暗中它们就能清楚地知道彼此的位置。萤火虫发光的过程,可以用来说明一部分生物发光的机制。

腺嘌呤核苷三磷酸(简称ATP)是生物体细胞用以贮存能量的一种化合物。它可以与萤火虫体内的荧光素发生作用,形成一种荧光嘌呤化合物,这种化合物在荧光酶的催化作用下,在有氧存在时,产生荧光。所以,这种发光是一种化学发光,当光传出细胞周围,最后经由反射层透过透明的表皮向外发出时,不会产生巨大的热,能量利用的效率非常高。

由于萤火虫的光并不像电灯泡发出的光那么烫人,故被称为“冷光”。从幼虫、蛹到成虫,萤火虫都有明显的发光,生活期不同,发出的萤光在形态、细胞数量、位置上都有一定的差别。

为什么蜻蜓要点水?

一到夏天,我们便会在池塘边、小河边看见许多的蜻蜓在水面上飞舞,它们时不时地飞到水上,快速地用尾部点一下水面,激起一圈圈的波纹,非常好看。其实,蜻蜓在水面上跳舞,是因为它们要把卵产在水里。

贴士:蜻蜓是世界上眼睛最多的昆虫。蜻蜓的眼睛又大又鼓,占据着头的绝大部分,且每只眼睛又有数不清的“小眼”构成,这些“小眼”都与感光细胞和神经连着,可以辨别物体的形状大小,它们的视力极好,而且还能向上、向下、向前、向后看而不必转头。

蜻蜓是不具蛹期的昆虫,它们的幼虫是在水里成长的,所以它们要把卵产在水里。蜻蜓都习惯用点水式产卵,有的蜻蜓会连续点水,一次产下三至五粒或二三十粒卵;有的蜻蜓却习惯先把卵堆积在自己的尾端——也就是点水的部分,然后再去点水,把一二百粒的卵全部排到水里;也有一些种类的蜻蜓是潜下水底,把卵产在水草下;还有一些蜻蜓喜欢在空中一边飞翔交配,一面把卵“空投”到水里。在水中的卵在夏天通常6~10天就会孵化,那些孵化的幼虫称为“水虿”。

除了美丽的蜻蜓把卵产在水中之外,许多的动物也都会把卵产在水中,比如捕虫能手青蛙也是把卵产在水中的。

为什么蝗虫喜欢聚会?

科学家经过研究后证实,蝗虫喜欢成群地挤在一起活动。一是因为蝗虫对产卵环境的要求很高,既要土质坚硬,又要湿度适宜,还要有阳光直射,能满足这些条件的地方不多,一旦找到,它们便会集中在这块地上产卵。这便养成了蝗虫的幼虫一出生便会互相靠拢、互相跟随的习惯。二是蝗虫之所以要集体活动,与其生理需求也有关系。蝗虫需要较高的体温来促进和适应活跃的生理机能。当它们成群地挤在一起,热量就不易散失,体温也较易保持。

贴士:蝗虫也比喻那些自己不去劳动而又吞食集体劳动成果的人,因为蝗虫是侵蚀庄稼的害虫,用来比喻不劳而获、坐享其成的人是最好不过。

蝗虫所造成的灾害是人类的一场噩梦,蝗虫也是人类与动物打交道的历史中遇到的最大烦恼之一。一个大的蝗虫群可以聚集起几十亿只蝗虫。不难想象,几十亿只蝗虫落在田野里,长得再好的庄稼顷刻间也会像被大火烧过一样,只剩下一片光秃秃的土地。幸好,在5000多种蝗虫中,只有9种蝗虫喜欢集群活动,否则,人类种再多的粮食也不够它们消耗。

蝗虫群飞行的距离和得到的食物数量有关。一个由500万只蝗虫组成的小群体,每天大约只飞行2000米就能填饱肚子。它们遮天蔽日地落到田里,把庄稼吃完了才会去寻找新的食源。大的蝗虫群每天必须飞行20千米,因为它们需要更大面积的粮田。蝗虫群越大,飞行的距离也就越长。在离海岸2000多千米的公海上,有人曾经见到过蝗虫群乌云般地飞过,把太阳完全遮盖住,就像发生了日食。近代史上最大的蝗虫群约出现在100年前,当时大约有5000亿只蝗虫飞过红海。

为什么雌螳螂要吃夫?

动物之间经常会发生亲情残杀,互相吞食,至少有138种动物存在这种情况:父母吃子女,子女吃父母,妻子嚼食丈夫,兄弟姊妹之间也互相残杀。人们对动物这种亲情残杀的现象,实在无法理解,但是这种亲情残杀对动物却是有利的,能够繁衍强壮的后代,控制群体数量。

公螳螂是人们熟悉的昆虫。它向母螳螂求欢时会付出生命代价。公螳螂在与母螳螂交媾前,会万般小心地向母螳螂靠近,它爬爬停停,在花费了很大的力气后,鼓足勇气猛然按住母螳螂开始与它交配。正当公螳螂心醉神摇之时,母螳螂闪电般回过头来一口把公螳螂的头咬下来并吃进肚里。母螳螂为什么要杀害与之交欢的公螳螂呢?这个问题一直使人们迷惑不解。1990年,动物行为学家才解开了这个千古之谜:母螳螂并不是因恼怒公螳螂施暴而杀夫,而是为了刺激公螳螂生精并确保精液持续注入自己体内。原来,公螳螂的头部是神经系统的抑制中心,一旦公螳螂丢掉了脑袋,其神经系统也就随之失去了抑制机能,没有头的公螳螂躯体内的精液就会流入母螳螂体内,确保卵子受精。母螳螂一边进行交配,一边咬吃公螳螂,直到吃到公螳螂的腹部为止,这时,吃饱的母螳螂体内的卵子也充分受精了,就能够产下富含营养的卵子。

但科学家也有一些新的发现。1984年,两名科学家里斯克和戴维斯虽然同样在实验室里观察大刀螳螂交尾。但是做了一些改进:他们事先把螳螂喂饱吃足,把灯光调暗,而且让螳螂自得其乐。人不在一边观看,而改用摄像机记录。结果出乎意料:在30场交配中,没有一场出现了吃夫。相反,他们首次记录了螳螂复杂的求偶仪式:雌雄双方翩翩起舞,整个过程短的10分钟,长的达2个小时。里斯克和戴维斯认为,人们之所以常常见到螳螂吃夫,主要原因之一就是失去“隐私”的螳螂没有举行求偶仪式的机会,而这个仪式能够消除雌螳螂的恶意,是雄螳螂成功交配所必需的。

此外,母螳螂吃夫还存在另一个原因。由于实验室喂养的螳螂经常处于饥饿状态,雌螳螂饥不择食,因此常常把丈夫当作美味。为了证实这一点,里斯克和戴维斯在1987年又进行了一系列实验。他们发现,那些处于极度饥饿状态(已被饿了5~11天)的雌螳螂一见雄螳螂就扑上去抓来吃,根本无心交媾。处于中度饥饿状态(饿了3~5天)的雌螳螂会进行交媾,但在交媾过程中或在交媾之后,会试图吃掉配偶。而那些没有饿着肚子的雌螳螂则并不想吃配偶。可见雌螳螂吃夫的主要动机是因为肚子饿。但是在野外,雌螳螂并不是都能吃饱肚子的,因此,吃夫现象还是时有发生。

贴士:螳螂有保护色,有的有拟态,与其所处环境相似,借以捕食多种害虫。因为螳螂的身体外表颜色有绿、褐等之分,所以生长环境也不相同,绿色的螳螂大多生活在绿色树木植物上,捕食一些小昆虫之类的,但都是以保护色而生存。

1992年,劳伦斯首次对欧洲螳螂进行大规模的野外研究在葡萄牙进行。经过观察,他发现约有31%的螳螂在交尾中发生了吃夫行为。野外的雌螳螂多数处于中度饥饿状态。吃掉雄螳螂,对螳螂后代的确有益。一项研究表明,那些吃掉了配偶的雌螳螂,其后代数目比没有吃掉配偶的要多20%。里斯克和戴维斯也承认,欧洲螳螂发生的吃夫现象远比其他螳螂普遍,是它们给螳螂带来恶名。但是,很显然,雄螳螂并不甘心被吃掉。

即使雄螳螂的头被雌螳螂吃掉,它也能完成交配。1886年,一位美国昆虫学家就在一本杂志《科学》中描述了这种情形。也许这是关于这一现象的第一篇科学文献。稍后,法布尔在《昆虫记》中也描述了螳螂杀夫:“然而在事实上,螳螂甚至还具有食用它丈夫的习性。这可真让人吃惊!在吃它的丈夫的时候,雌性的螳螂会咬住它丈夫的头颈,然后一口一口地吃下去。最后,剩余下来的只是它丈夫的两片薄薄的翅膀而已。这真令人难以置信。”这段描述,我们虽不知道法布尔是亲眼所见,还是只是在转述一个公认的事实。不管怎样,随着《昆虫记》在全世界的风行,雌螳螂“杀夫”(或者更确切地说,“吃夫”)的恶名和雄螳螂“殉情”的美名也就被人们广为所知了。有的生物学家甚至试图对螳螂“吃夫”的合理性进行论证。

有的生物学家认为,雌螳螂产卵需要大量的能量,雄螳螂的肉正是极好的能量来源。断头的雄螳螂之所以能完成交配,这是已被实验证明的,因为控制螳螂交配的神经并不在头部,而在其腹部,而且,由于某些神经抑制中枢位于头部,头被吃掉反而还有助于增强雄性的性能力呢。雄螳螂不死,真是天理难容了。

研究者所报告的雌螳螂吃夫现象都是在实验室里进行的。在这种有限的条件下,担惊受怕的动物往往会出现异常的举动,螳螂也是如此。

屎壳螂为什么喜欢滚粪球?

屎壳螂是一种食粪甲虫。夏秋之季,人们经常可以在草地上看到屎壳螂滚粪球,它笨拙地把粪球滚得越来越大。

当屎壳螂把粪球滚到适当大小时,就会把它推到偏僻安静的地方,然后用头和足挖开粪球下面的土,使粪球下陷,然后再把四周的土翻松。这时,屎壳螂就会在粪球上产卵,产完卵后,它再松一些土盖着粪球,直到粪球与周围的地面齐平。这样,既不容易被敌人发现。卵孵出的幼虫又可以吃着粪球长大。

贴士:李时珍著《本草纲目》中记载屎壳郎还有推丸、推车客、黑牛儿、铁甲将军、夜游将军等好听的名字。李时珍解释说,因为屎壳郎虫能“转丸、弄丸”,俗呼“推车客”,因为它们“深目高鼻,状如羌胡,背负黑甲,状如武士,故有蜣螂、将军之称。”