甲蟲:掌握奇門異術的昆蟲世界鐵騎士
鉅亨網新聞中心 2014-11-20 08:32
本文由《DEEP中國科學探險》授權轉載
撰文、攝影/趙力
在千姿百態的昆蟲世界裏,甲蟲有一個威風凜凜的目名——鞘翅目。
甲蟲的翅上有鞘,全身包裹堅硬的,是一個全副武裝的鐵騎士。
甲蟲已知40多萬種,是種類最多、數量最大,分佈最廣的動物類群。
在物競天擇的生物世界中,甲蟲靠千變萬化的奇門異術而獨步天下。
【生存策略】大擺色彩迷魂陣
抽言:在物競天擇的生物世界中,甲蟲們擁有五彩斑斕的色彩,不是為了追求美麗,而是在億萬年的進化中發展起來的生存策略——大擺迷魂陣來禦敵。
在野外考察時,我的鏡頭常常被那些色彩斑斕的甲蟲所吸引。
在漫長的進化中,甲蟲們几乎擁有了人類大腦所能想象出、眼睛所能觀察出的所有色彩。這些翅上有鞘、身披甲胄的小生物是世界上種類最多、數量最大,分佈最廣的動物類群,己知種類達40余萬種,而地球上所有脊椎動物加起來還不到4萬4千種。
甲蟲是在恐龍時代之前就生活在地球上的昆蟲,它們那變化無窮的艷麗色彩,千奇百怪的外觀,差異巨大的生活習性,在科學界至今仍有許多未解之謎。
而在物競天擇的生物世界中,甲蟲擁有五彩斑斕的色彩,不是為了追求美麗,而是在億萬年的進化中發展起來的生存策略——大擺迷魂陣來禦敵。
在昆蟲世界中,甲蟲是將警戒色運用得最為廣泛的動物之一。不少甲蟲體內都有毒素,即使沒有毒的甲蟲也會在受到捕捉或侵擾時做出吐出食物液、排出糞便、分泌粘液之類使捕食者感到噁心的行為。為了提醒捕食者下次不再進犯,這些甲蟲也在體表繪上鮮艷的色彩。
芫菁科是甲蟲中的用毒高手,它們在受驚時,會從腿的節間膜分泌出一種具有發泡性和臭味的油狀毒液——芫菁素,對皮膚有刺激作用,沾在皮膚上可引起淺層組織的紅腫、發泡。如被捕食它的小動物或人類不小心吃下,會引起口腔粘膜灼痛、噁心嘔吐等癥狀,嚴重的還會引起腎炎,甚至使骨髓受到刺激,出現紅、白細胞增加、面部神經麻木等一系列癥狀。
為了提醒天敵,芫菁往往具有黑黃相間的條斑,紫銅、藍綠之類的金屬光澤或黑身紅頭相配的艷麗色彩。由於它們這些色彩引人注目,古人很早就注意到了這點,《本草綱目》中所寫的“葛上亭長”、“斑蝥”、“王不留行蟲”之類昆蟲其實都是指的芫菁科種類。李時珍曾形象地寫道“斑言其色,蝥刺言其毒如矛剌也。”
在科技不發達,對昆蟲少有研究的中國古代,能留下如此多的關於此類甲蟲的記錄,足見它們以警戒色給人們留下了多麼深刻的印象。不僅如此,芫菁科那具有典型警告功能的黑黃相間的條斑,還成為天牛等多無毒甲蟲摸擬的對象。
天牛科是利用色彩進行擬態和警戒的高手。世界天牛的色彩大致可以分為兩類,一類是與樹皮之類環境相似的保護色,如背鞘生有苔蘚般絨毛的棕絨天牛;另一類則是艷麗的警戒色,如有眩目紅色的菌紅天牛和背面佈滿黃色雲斑的絨角天牛等。有艷麗色彩的天牛對於鳥來,往往並非美味,而是有惡臭或毒性的。
在甲蟲家族中,把色彩運用得精彩倫的還要數“昆蟲中的寶石”——金龜子。在古代的很多國家,金龜子一直都被人們當作一種珍貴的裝飾品。光線的照射下,它們身上的甲殼閃爍寶石般的金屬光,美麗而炫目。
金龜子科中不乏色彩華麗,體型巨大的種類,其中不少品種還是價格昂貴的觀賞性昆蟲:在中國西藏和尼泊爾的喇嘛廟內,現在我們依然可以看到用金龜子裝飾的佛像;在秘魯熱帶叢林中,安古魯族男子常用一種能反射耀眼綠光的金龜子串成項鏈等飾物;在歐洲,一些現代藝術家和珠寶商則將艷麗的小型金龜子製成琥珀,把體型巨大的金龜子鍍上金、銀,製作成昂貴的裝飾品。
最近的研究證實,許多金龜子甲殼上有一種納米層能夠散射光線,不同的部位的納米層數量不相同,不同的層數會對應不同波段的光線,因此許多金龜子能夠反射出寶石般彩虹色的光芒。
步甲科的甲蟲也是“玩”色彩的高手。我國《野生動物保護法》中,有兩種步甲——拉步甲和碩步甲被列為了二級保護動物。拉步甲生活在青藏高原腳下海拔1500到2400米的山間,色彩異常艷麗,有的通體金綠色,有的頭部和前胸帶有金黃或金紅光澤,鞘翅表面的瘤狀突墨綠色,折射出金屬光澤。
碩步甲比拉步甲略大,在西藏的林芝和墨脫地區以及浙江、福建、江西等省偶爾可見。它們軀體為黑色,胸部為藍紫色,鞘翅金綠,后部常帶紅銅色光澤,加上背部美麗的雕刻狀背紋,看上去似一件精美的工藝品。珍稀的拉步甲和碩步甲以及它們的同屬種類是甲蟲收藏家們渴望的目標,不惜以高價收購。
當然,捕捉這些步甲也很不容易。被捉住時,它們會用大顎狠咬反抗,要是被它咬住是很痛的。更可怕的是,它受驚時會噴出具有強烈刺激性氣味和腐蝕性的霧狀液體,眼睛接觸了要痛幾個小時,幾周才會痊癒。這種禦敵的招是許多步甲所共有的,一種泡步甲在噴射液體時還會發出“砰”的一聲響亮的爆破聲,因而民間又叫它“放炮蟲”。
【捕食技巧】練就高超獵殺功
抽言:捕食性甲蟲為了獲得獵物需要練就高超的獵殺技巧。步甲活動敏捷,是“昆蟲中的獵豹”;虎甲生有一對鐮刀狀的上顎,是捕捉獵物的利器。
甲蟲的食譜花樣繁多,練就的捕食技巧自然也是千奇百怪。
它們食性複雜,有腐食性(閻甲)、糞食性(蜣螂)、屍食性(葬甲)、植食性(各種葉甲、花金龜)、捕食性(步甲、虎甲)和寄生性(芫菁)等。
植食性種類有很多是農林作物害蟲,有的生活於土中為害種子、塊根和幼苗,如叩頭甲科幼蟲(金針蟲)和金龜子幼蟲(蠐螬)等;有的蛀莖或蛀干為害林木、果樹,如天牛科和吉丁甲科幼蟲等;有的取食葉片,如葉甲類及多種甲蟲的成蟲;有的是重要的貯糧害蟲,如豆象科的大多數種類專食豆科植物的種子等。
捕食性甲蟲中有很多是害蟲天敵,如瓢甲科種類捕食蚜蟲、粉虱、介殼蟲等害蟲;步甲和虎甲能捕食小形昆蟲,尤其是對鱗翅目幼蟲等有很強的捕食能力。寄生性甲蟲中,芫菁幼蟲寄生於蝗卵和蜂巢內,大花蚤科有些種類的幼蟲寄生於蜚蠊體內,有些在蜂巢內寄生生活。
糞食性甲蟲中,製作搬運糞球是蜣螂(屎郎)一生的事業。古埃及人看到太陽每天東升西落時,猜想肯定有一位太陽神在推它轉動。而當他們經常見到蜣螂推糞球滾動時,覺得蜣螂的行為和太陽神的一樣,於是,猜想蜣螂就是太陽神的化身,將它視為永恆的象徵。
蜣螂是地球上最了不起的“義務清道夫”。早在人類給它們定下了這個職銜兩億年前,就已經在地球上成就了自己的事業。大多數蜣螂的身體都是黑色的,前腳象一把鏟子,非常適合挖掘工作,后腳靠近尾部末端,便於在推糞球時用力。
所有的蟑螂都精通於把大堆的糞便化整為零,加工成大大小小的糞球,然后一個個搬運到它們感覺安全的地方,埋藏到地下食用。
對於龐大沉重的糞團而言,製造成一個可以滾動的圓球,應該是最經濟的搬運方式了。現代的金字塔研究者認為,古埃及人還從蜣螂運糞球中獲得啟示,模仿他們的辦法來運送石塊。蜣螂是大自然中樸素而偉大的藝術家,難怪歐洲一位雕塑家讚歎到:“一個個完工的糞球,就象大師創造的幾何風格藝術品一樣精美。”
與大多數植食性、腐食性、糞食性甲蟲只需要找到食物,然后就能安心享用不同,捕食性甲蟲為了獲得獵物需要練就高超的技巧,步甲和虎甲是其中的傑出代表。
步甲科中的所有種類都是凶猛的肉食性昆蟲,被譽為“昆蟲中的獵豹”。步甲無論成蟲還是幼蟲都活動敏捷,尤其成蟲可謂是昆蟲中的競走健將。對於在地上活動的昆蟲,以及軟體動物,是比螳螂更可怕的獵手。
步甲,白天一般躲藏在石塊下、枯葉腐木中,一到黃昏就四處狩獵。它們最喜歡的食物是肥嫩的蛾類、蠅類幼蟲和蚯蚓、蝸牛之類體表柔軟的小動物。為了吃到蝸牛中的肉,一些種類的頭和胸部變得狹長,可以直接伸入蝸牛中。
虎甲,也是甲蟲家族中的獵殺高手。無論成蟲或幼蟲都有一對鐮刀狀的上顎,性情凶猛。幼蟲在地面挖一個垂直的地洞,這個洞有時深達半米。它平時就靜侯在洞口等待獵物,一有機會就發動突然襲擊,用鐮刀狀上齶捕捉住獵物,把過路的小蟲拉入洞中吃掉。幼蟲腹部有一對把自己固在洞壁,以此避免因捕獲物掙扎而被拉出洞外。由於它們常常在洞口守候獵物,所以民間又叫它“攔路虎”。
虎甲的成蟲則善於奔跑,也可作短距離飛行。按身體大小的比例計算,虎甲應該是世界上運動速度最快的動物,每秒鐘可以移動體長的171倍。如果把它們放大到人類的大小,將具有每小時奔跑450公里的能力,這個速度與一級方程式賽車的極限速度相同,比位於第二的獵隼,從天空俯衝而下的速度還快。
由於運動速度太快,它們在奔跑時必須像發射子彈一樣,先確定一個固定目的點,然后一口氣衝到那裏。在奔跑過程中,它們是看不清楚周圍物體的。只有停下來時,那對其實非常發達的複眼才有作用。因此在交通繁忙的路上活動時,它們經常會發生“交通事故”—— 一頭撞在車輪上,自取滅亡。
甲中的獵殺冠軍要數“非洲地面暴君”——大王虎甲。這是世界上最大的肉食甲蟲,它的拉丁文名是“Manticora”,在英文中的意思是一種人頭獅身蝎尾的怪物,被認為是來自地心的魔獸;發現者用這樣的怪物來命名,可見對它的敬畏。
大王虎甲長一對極端巨大的顎齒,是貨真價實的屠戮利器。在非洲原野上,它在與各種凶猛節肢動物的搏鬥中無蟲能敵,且不要沒有盔甲的螳螂,就是體型比它更大的蝎子也被它活生生肢解,老鼠和蜥蜴也常淪為它的齒下美餐。
【生殖密碼】上演愛情決鬥戰
抽言:甲蟲是世界上進化最成功的昆蟲類群。它們的鞘翅有利於覓食、求偶、避敵;堅硬的甲胄有利於保護自己渡過食物缺乏、乾旱、寒冷等惡劣環境。
為了爭奪交配權,甲蟲進化出了大量用於求愛決鬥的武器。
這些武器花樣翻新,多得几乎沒有窮盡。目的卻只有一個——為了使新郎可以緊緊地抱住新娘。這樣一個看來好像是無關緊要的動作,對於甲蟲卻是很重要的,否則就無法解釋它們竟然會製造出這麼多讓人眼花繚亂的工具。
許多種類的甲蟲,雄甲蟲的腿上配備有圓而扁平的吸盤,好讓它在求愛時把雌甲蟲滑溜溜的身體吸住。而雌甲蟲為了情郎能夠抱住自己不至於滑脫,則在甲鞘上配備幾條深溝,或長出一層濃濃的細毛,方便對方的擁抱。
不少雄甲蟲為了一把抱住愛侶,前腳變得很長,並且長滿濃密的細毛,彎曲成弓形。有的種類,例如雄性大竹象的前腿長得太沒有節制了,甚至超過了愛侶的體長,除了可以非常熱情地,用彎曲的長腿繞愛侶的身體將其整個抱住外,我實在想不出這樣的腿還會有其它什麼用處。其次,雌性大竹象的腳都很正常,但背卻顯得很粗糙,鞘翅表面佈滿細小的,由凹槽構成的圓點,活像一個粗眼的篩子,用途自然是很明顯的。
除了腿,發達的顎有時候也被用來滿足這個目的。中華虎甲的雄性具有一對強壯彎彎的大顎,顎表面還有鋸齒,平時是一件凶悍的武器,用來捕捉獵物。但是,當它打算使用大顎來捉住新娘的時候,為了不至於傷害到對方,總是非常溫柔。這從它平伸兩條前腿,小心翼翼的樣子便不難看出。
鍬甲的大顎也很發達,用法卻與虎甲不同,通常是用來互相打架的。在雄性鍬甲的頭上頂一對威武的大顎,配上那堅硬有光澤的身體,看上去很像身披鎧甲、威風凜凜的“角鬥士”。在繁殖交配季節,兩隻雄蟲常常會為了愛情而決鬥,它們用帶齒的大顎相互攻擊,可謂刀光劍影,最后的結果一般是體型較小的一隻敗下陣來溜走;而雌鍬甲呢,就在旁邊“坐山觀甲鬥”,最后接受勝利者的求愛。
在飼養狀態下,我發現雄鍬甲們從蛹裏脫穎而出要比雌性早半個月左右,因此,雌鍬甲剛出世,往往就可以看到好幾隻雄鍬甲為自己進行野蠻的格鬥。鍬甲的勇敢和凶猛像許多高等動物一樣,如果你試圖用手捉住它們,它們就會象螃蟹一樣把你的手指鉗住,那強大的顎會讓你感覺非常疼痛,甚至被夾出血來。
長臂金龜是我國最大的甲蟲,棲息在南方海拔1500米以上的深山密林中。它們的頭、胸部呈現深暗的古銅色,甲殼上還有一些如同腐蝕后青銅器表面的小凹,覆蓋大部分身體的鞘翅則是暗褐色、帶有淡淡的淺褐色碎紋。最特別的是,雄性的長臂金龜具有長度超過身長近兩倍,可達15厘米以上的樹枝狀長腳。
這種超長前腳顯然是無法用於行走的,甚至是運動的累贅,它真正的用途是用於求愛。根據野外觀察發現,體型嬌小的雌性總是躲藏在深深的樹洞中,不肯輕易露面,體型巨大的雄蟲即使發現了它躲藏的地方也無法進入,性急的求愛者不得不利用這長長手臂伸入洞中挑逗示愛,如果它的技巧足以撩撥起雌蟲的興趣,便會爬出洞來。雄蟲立即用前腳把它整個抱住,生怕它再縮回洞去。
但是,龐大的身軀和過長的手臂顯然妨礙了活動能力,使它們的生存像恐龍與猛一樣面臨危機。在上個世紀初的各種昆蟲圖鑑中,它們就已經被描述成非常珍稀的甲蟲,一本上世紀二十年代出版的雜誌上,記載當時的昆蟲研究者曾以每只8個銀圓的高價收購這類甲蟲,而那時一擔米的價格,還不到1個銀圓。
我時常遇到一些朋友提出這樣的問題:世界上為什麼有那麼多種類的甲蟲?首先,甲蟲的繁殖能力是驚人的,一般卵量都數十上百,並且可在很短時向內發育成熟,完成一個世代,在大量的淘汰下不斷地進行迅速而有效的演化。其速度是一般哺乳動物無法相比的;其次,甲蟲身體小,所需食物量少,空間小,又多有各自獨特的食物。甚至同一種甲蟲的幼蟲變成成蟲的過程中也要經歷完全變態,在生命的不同階段它住不同的地方,吃不同的食物。
多數甲蟲有很強的耐饑能力,在食物缺乏時也能安然生存;它們所具有的翅膀使其能在一個大的範圍活動,尋找更有利的生存環境,有利於覓食、求偶、避敵;而它們的多次變態,有利於依據環境改變生活方式,尤其是那身堅硬的甲胄,更有利於保護自己渡過食物缺乏、乾旱、寒冷等惡劣環境。
正是這強大的繁殖能力、龐大的種群、短暫的世代,使甲蟲在世界上無孔不入,種類多樣。因此,生物學家認為甲蟲是世界上進化最成功的昆蟲類群。
【甲蟲巨靈】變形金剛戰鬥機
抽言:大型甲蟲碩大的身軀、威武的犄角、外露的霸氣,非常吸引眼球,是國際昆蟲標本市場上價格昂貴的珍品,也是世界各地昆蟲博物館收藏的最愛。
甲蟲中有一些巨無霸,它們是昆蟲世界裏的“變形金剛”。
我們通常認識的甲蟲大都是比較微小的種類,但實際上也有特別巨大的甲蟲,它們是昆蟲世界裏的“巨人”。許多大型甲蟲碩大的身軀、威武的犄角、外露的霸氣,非常吸引人們的眼球;因此,世界各地的昆蟲博物館都喜歡收藏那些雄壯威武的巨大甲蟲。
金龜子是我們熟悉的甲蟲,其中不乏色彩鮮艷,體形巨大的種類。犀金龜是金龜子總科下面一個非常特別的群體。它們的雄蟲看上去像一頭小小的犀牛,因此而得名。在海外,犀金龜科的種類又被叫做“兜蟲”,這個名稱來源於日本的稱呼,因為這類金龜子的雄性頭上有一到五隻威武雄壯的大角,外形類似於古代日本武士頭上戴的帽子,而這種帽子被叫做“兜”。
全世界大約有1000多種各式各樣的兜蟲,南美和東南亞盛許多大型兜蟲。
南洋大兜蟲是亞洲體型最大的甲蟲,全身漆黑光亮,前胸一對角狀突起極長,成拱狀,看上去十分雄偉。它的英文名稱是亞特拉斯甲蟲(Atlas beetle),Atlas是希臘羅馬神話中的巨人天神之一,由此可見南洋大兜蟲在甲蟲類中的地位。
亞克提恩大兜蟲,號稱地表上最有份量的昆蟲,也是力氣最大的甲蟲。它能長到約13厘米長,4厘米厚,6厘米寬,成蟲重量可達120克,幼蟲期則能夠達到240克。雄性擁有發達的頭角及兩個向前伸出的粗大胸角,因為胸角突起很像電影《蝙蝠俠》主角頭上的帽子,所以甲蟲愛好者戲稱它為“蝙蝠俠大兜蟲”。
長戟,大家第一印象就是古代冷兵器時期的一種武器吧?在甲蟲世界裏,存在許多不可思議的種類,長戟大兜蟲便是其中的一員。有人進行過實驗,可以拉動自身體重350倍的物體,雄蟲的身長能達到17CM,是超大型昆蟲之一。它之所以引人注目,除了長角,還有那美麗的色——背鞘淡黃色,上面附有黑色的斑點。因為外表既勇武又漂亮,昆蟲愛好者們把它譽為“蟲中呂布”。
由於具備龐大的身軀,在熱帶叢林裏,這些巨大的甲蟲種類几乎沒有天敵,可以像重型坦克一樣橫衝直闖,無所畏懼。一些巨大的兜蟲標本在收藏界頗受追捧,經濟價值很高,體型超大的個體在拍賣市場甚至屢屢拍出數十萬美元的天價。
如果兜蟲是黑色的坦克,那麼於非洲的大角金龜就是迷彩的戰鬥機。它們當中不但是飛行最快的種類之一,而且體色炫麗多變,色與圖案千變萬化;甲殼表面像絨毛漆一般,具有絨質的美麗與質感,完全視基因顯隱性配出獨一無二的圖案,猶如大自然創作的一幅幅多彩藝術。斑斕的體色配上頭頂王冠狀的大角,使它們看上去像歐洲中世紀帝王的裝扮,非常有藝術的質感,因此在歐洲,大角金龜有相當多狂熱的收藏和飼養者,身價一度普遍達數千歐元。
“兩角徒自長,空飛不負廂,為牛競何益? 利吻穴枯桑。”蘇軾的這首詩,把天牛成蟲具有一對長觸角和幼蟲鑽蛀樹幹嚴重危害桑樹的特點描繪得形象而生動。天牛最大的特點是頭上那對長長的堅硬觸角,因為它們使人聯想到耕田的牛,卻又有在天上飛的本領,便被命名為“天牛”。
白居易在《寓意詩五首》中對天牛的習性這樣描寫:“借問蟲何在,在身不在枝;借問蟲何食,食心不食皮;花衰夏未實,葉病秋先萎。” 自古以來,天牛就在樹幹裏鑽蛀縱橫交錯的隧道,卵繁殖,用地道戰一樣的方法周旋與人類周旋,讓人防不勝防;就算發現了,也由於它們躲藏的巧妙而又無從下手。
世界上有兩萬多種天牛,最小的體形不足2毫米,最大的超過17厘米。泰坦大天牛,被專家認為是世界上最巨型的甲蟲,成蟲身體最大可達到約16.7厘米。成年的泰坦大天牛下顎可以輕鬆咬斷一根鉛筆,長強壯的腿部和鋒利的爪子,能夠撕碎動物和人體的肉。成年后它們甚至從不進食,靠幼蟲時期積累的能量到處飛來飛去尋找配偶,並且很容易被黑暗裏的強光吸引。
泰坦大天牛,是世界上最神秘的生物之一,令科學家感興趣的是迄今未發現其幼蟲,大多數專家認為它的幼蟲身體直徑可達到5厘米,體長達到30厘米。通過測量死亡樹木上的較大蛀洞,猜測幼蟲進入成熟期之前在地下環境以腐爛樹木為食度過幾年時間。
曾經有一期《美國國家地理》雜誌刊登過一張占滿整個頁面的泰坦大天牛幼蟲照片,但事后被證實這不是它的幼蟲,而是另一種叫長牙大天牛的幼蟲。這種天牛也非常巨大,我見過的最大個體長達17.3厘米,超過了泰坦大天牛所創的世界紀錄。超過16厘米的超級巨大個體是國際昆蟲標本市場上價格昂貴的珍品。
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