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肛门撑“屎伞”,“断头”叠成塔,虫子身上的奇葩“建筑”

肛门撑“屎伞”,“断头”叠成塔,虫子身上的奇葩“建筑”

科学
来源:Chaboo et al, 2023

提到动物界建筑师的作品,很多人第一时间会想到鸟儿筑的巢,也有人会想到气势宏大的、从卫星上都能看见的珊瑚礁,以及河狸修筑的大坝;或是结构精巧、功能完善的蜂巢和蚁穴。但除了这些奇观“豪宅”,动物界中也有一些不爱争名逐利的“个人建筑师”:它们手艺超群,但只会为自己的一亩三分地添砖加瓦。也因此,很少人知道它们。


撰文 | 冬鸢
审校 | 栗子


森林里一块石头上,一堆整整齐齐叠好的小树枝向你走了过来,你揉了揉眼睛,凑近了仔细看,心里纳闷自己是梦中未醒,还是误入了仙境,为何小树枝会有了生命自己走动。


再仔细一看,原来树枝下面有一只小虫,它就如一个满载而归的袖珍樵夫,把树枝在背上码得整整齐齐,慢慢地走动。


一只背上背着“树枝背包”的蓑蛾科幼虫(来源:Chaboo et al, 2023)


这是一只鳞翅目蓑蛾科(Psychidae)的幼虫,它们喜欢收集来自周围环境的树枝、树叶等,用自己具有粘性的丝将其固定在背上,给自己修筑一个可以随时带走的“小木屋”。这些虫子的英文名“bagworm”,便是“背着背包的虫子”的意思。


而这样的装扮,自然是为了更好地伪装自己,让天敌难以发现。


这个时候就不得不提另一类有相同爱好的虫子——石蛾(Trichoptera),它们的幼虫同样喜欢用各种道具(如泥土、石头等)把自己包裹起来,建造一个“盔甲”来保护自己柔弱的身子。


给自己建造“盔甲”的石蛾幼虫(来源:S. Marshall in Chaboo et al, 2023)


这一方面作为伪装,让它们更能融入周围环境,使捕食者更难察觉它们的存在,另一方面在对抗捕食者时也多了一层防御。一些人会利用石蛾幼虫的这种行为,将其做成工艺品收藏起来


被做成工艺品收藏的石蛾幼虫(来源:Chaboo et al, 2023)



用自己的“头”玩叠叠乐


以上两种虫子,是从周围环境获取原料建造“盔甲”和“背包”,但接下来这种虫子很难不让人担忧它的精神状态,因为它的建筑材料是自己的“头”


它会把自己生长过程中,蜕下来的头部外骨骼,叠在自己现有的头上。一眼看去,就好像它长了很多个头叠在一起


Uraba lugens幼虫把“头”叠在一起(来源:Alan Henderson in Chaboo et al, 2023)


这是一种昆虫Uraba lugens的幼虫,它有一个外号叫“疯帽子毛毛虫”(Mad Hatterpilliar),来源于《爱丽丝梦游仙境》里那个身着奇装异服、总是疯疯癫癫的“疯帽子”(The Mad Hatter)。


疯帽子(图片来源:unsplash)


而它的这幅装扮,也是为了自己的生存。一方面,在被天敌攻击时,天敌可能会被它的好几个“头”迷惑,最终选择了错误的“头”进行攻击,从而给它逃脱的机会;另一方面,这一串“头”,也能当作武器,在天敌来袭时,以“头”为剑,与天敌搏斗。


“疯帽子毛毛虫”和一种蝽象的战斗(来源:Low et al, 2016)


从上面这段视频中可以看到,一种蝽象正在攻击一只长着“一串头”的“疯帽子毛毛虫”。视频前半段,蝽象的好几次攻击都选错了“头”,一次次用嘴扎向了空空的外骨骼伪装。视频后半段,“疯帽子毛毛虫”开始把那串“头”当作武器,抵御蝽象的进攻。



背着猎物的“尸体”


既然提到了用蜕掉的外骨骼来武装自己,那又不得不提下面两种昆虫了,不过它们身上的外骨骼不是来源于自己,而是来源于自己的猎物


背着很多蚂蚁外骨骼的Acanthaspis petax(来源:Nicky Bay in Chaboo et al, 2023)


第一个是一种蝽,学名Acanthaspis petax,它的幼虫以蚂蚁为食。捕食蚂蚁时,它会将可以引起麻痹的唾液注入蚂蚁体内,然后吸食它们的内脏,直至蚂蚁只留下一具外骨骼。接着,这种蝽会用自己的粘性排泄物,将很多蚂蚁外骨骼固定在背上,形成一个比自己身体还要大的“蚂蚁团”


这样可以有效地“劝退”一些天敌(如跳蛛),毕竟不是谁都愿意去招惹一群蚂蚁。而就算被那些不怕蚂蚁的天敌攻击,这些蚂蚁外骨骼也能像上文的一串假头那样提供虚假目标,让捕食者扑空,从而让蝽更容易逃过致命攻击。此外,还有科学家认为,这样的“蚂蚁背包”,可能会在视觉和气味上让其它蚂蚁放松警惕,从而使蝽捕猎蚂蚁的成功率更高。


另一个是一种草蜻蛉,学名Mallada desjardinsi,这种动物的幼虫也会把猎物——蚜虫的外骨骼放在背上做成“背包”。


Mallada desjardinsi幼虫背着许多蚜虫外骨骼(来源:Masayuki Hayashi in Chaboo et al, 2023)


在它们生活的环境里面,蚜虫会和蚂蚁形成一种互利共生的状态:蚜虫分泌的蜜露是蚂蚁重要的糖分来源,作为回报,蚂蚁会保护和照料这些蚜虫。因此,蚂蚁会攻击蚜虫的天敌并杀死它们,以保护蚜虫的安全


而这种草蜻蛉作为蚜虫的天敌,为了防止被蚂蚁杀死,便选择用“蚜虫背包”来伪装自己。研究者通过实验和野外观察发现,相比于被去除了“蚜虫背包”的草蜻蛉,拥有“蚜虫背包”的草蜻蛉在蚂蚁与蚜虫共生的环境下停留时间更长,能捕获更多的蚜虫,被蚂蚁攻击的频率也大大降低。



在身上建造“花园”


如果说上述两种虫子背上背着的是“死亡”,那么接下来这类虫子,背上背的则是“生机”。


这是一类生活在新几内亚岛上的象鼻虫,它们的背上会长满地衣、藻类、苔藓或真菌,俨如背上背了一个可移动花园。


背上长着地衣的象鼻虫(来源:Adrian Tejedor in Chaboo et al, 2023)


这也是一种共生关系。科学家分析发现,这类象鼻虫的背部结构以及分泌物,能为背上的地衣、藻类、苔藓和真菌提供更好的生存环境;同时,这些植物也为这类象鼻虫提供了伪装让它们很好地融入周围环境。



用可伸缩肛门做的“屎伞”


下面这只虫子,大概会和“疯帽子毛毛虫”有很多共同话题吧。“疯帽子毛毛虫”喜欢把“头”叠起来,而它喜欢把蜕下来的的尾部外骨骼叠起来,看起来就像长了一连串的尾巴。


Calyptocephala attenuata幼虫将尾部外骨骼收集起来叠在一起(来源:Chaboo et al, 2023)


这是鞘翅目叶甲科(Chrysomelidae)龟甲亚科(Cassidinae)当中一种虫子的幼虫,学名Calyptocephala attenuata。实际上,龟甲亚科的许多虫子,都喜欢像它这样在尾巴上“修建一些工程”,一些是用外骨骼,一些是用粪便,一些是用两者的混合物。 


其它龟甲亚科昆虫的幼虫的“屎伞”和可伸缩肛门(图45~48左边黄色透明的物体)(来源:K. Nishida in Chaboo et al, 2023)


这都得益于虫子尾部那个能够像望远镜一样伸缩的肛门。它们会将排泄物或者蜕掉的尾部外骨骼留在尾突上,然后把可伸缩肛门当作一只“手”,把排泄物和外骨骼塑形成一把“屎伞”或“屎+外骨骼伞”。接着,它们会时不时地翘起尾部,将“伞”撑在身体上方,作为伪装或者防御。


学名Cassida sphaerula的龟甲亚科昆虫幼虫通过翘起尾部给自己撑“屎伞”(来源:Caroline Simmrita Chaboo, Sally Adam, Kenji Nishida, Luke Schletzbaum)


学名Cassida sphaerula的龟甲亚科昆虫幼虫通用可伸缩肛门造“屎伞”的过程(来源:Caroline Simmrita Chaboo, Sally Adam, Kenji Nishida, Luke Schletzbaum)


看似渺小的虫子们,在危机四伏的自然环境中,不得已采取各种生存策略。尤其是很多幼虫,它们还没有长出成虫那样的坚硬外壳、或是化蛹获得飞翔的能力,必须得用一些特殊的方法来保护自己。或许它们自己并没有意识到,这些只是用来保命的行为,竟造就了不同寻常的艺术美学。


参考链接:

https://zookeys.pensoft.net/article/102600/element/4/4125//

https://academic.oup.com/jinsectscience/article/13/1/5/1065964?login=false

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4782731/

https://www.biodiversitylibrary.org/partpdf/333757

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003347201919104?via%3Dihub

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/this-insect-uses-its-victims-carcasses-as-camouflage-83656246/

https://link.springer.com/article/10.1007/s13355-011-0053-y

https://www.science.org/doi/10.1126/science.150.3705.1833

https://www.nature.com/articles/217765a0

http://ptp.pensoft.eu/externalLink.php?taxon_name=Trichoptera&url=http%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fw%2Findex.php%3Fsearch%3DTrichoptera


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