昆蟲吃什么,是與它們有什么樣的口器相關(guān)的?;蛘哒f,口器構(gòu)造是與食性相適應(yīng)的。蝴蝶和飛蛾一樣,幼蟲都是咀嚼式口器。咀嚼式口器是最原始的口器類型,其他口器都由這一基本形式演變而來。咀嚼式口器具有發(fā)達而堅硬的上顎和牙齒,適合嚼碎固體食物。毛毛蟲是著名的饕餮之徒,它們活著似乎就為一件事——吃植物。
自笑平生為口忙
稻弄蝶幼蟲稻苞蟲,常吐絲將稻葉做成圓筒狀縱卷蟲苞,然后偷偷將其蠶食,嚴重影響水稻的生長抽穗。棉鈴蟲的幼蟲是棉花蕾鈴期的重要害蟲,主要蛀食花蕾和棉鈴,也取食嫩葉。菜粉蝶幼蟲俗稱菜青蟲(易與小菜蛾的幼蟲混淆),嗜食十字花科植物,常將白菜、甘藍等菜葉咬得千瘡百孔。梔子灰蝶和豆莢灰蝶的幼蟲分別蛀食梔子幼果或者嫩豆莢。不過,蚜灰蝶的幼蟲卻不是吃素的,它們是蝴蝶幼蟲中罕見的益蟲,專以蚜蟲為食,能有效地抑制蚜蟲對植物的危害。
菜粉蝶(陳勤勇攝)
徐夤(yín)說“縹緲青蟲脫殼微”,是“不堪煙重雨霏霏”。其實,蝴蝶從幼蟲化蛹再變?yōu)槌上x,與外部環(huán)境雖有一定的關(guān)系,但其根本原因是內(nèi)部組織器官要發(fā)生適應(yīng)性改變——除了羽化出兩對艷麗無比的翅膀外,更重要的是口器要改頭換面。
“陌上花開蝴蝶飛”,“山上桃花紅似火,雙雙蝴蝶又飛來”。花朵盛開,蝴蝶自來。春天里,蝴蝶都在忙些什么呢?當(dāng)然是在忙著解決口腹之需。蝴蝶的幼蟲靠咀嚼式口器飽餐植物的莖葉或幼果,而蝴蝶的成蟲卻偏愛吸食花距底部香甜的花蜜。對于吮吸花蜜來說,咀嚼式口器就沒有用武之地了,于是,蝴蝶的成蟲就別出心裁地進化出了虹吸式口器。這種口器的顯著特點是具有一條能彎曲和伸展的像吸管一樣的喙。不取食時,喙像發(fā)條一樣螺旋盤卷,取食時,則借助肌肉與血液的壓力伸直。這種伸縮自如的口器,既方便蝴蝶吮吸深藏在花距底部的花蜜,也不會妨礙其飛行。
大自然經(jīng)過漫長的進化產(chǎn)生出如此神妙的杰作,不僅有利于蝴蝶等鱗翅目昆蟲果腹充饑,而且使其肩負了為植物傳粉的崇高使命。
多情蝴蝶趁花飛
1862年,達爾文出版了《蘭科植物的受精》,描述了蘭花在吸引昆蟲為其授粉方面盡善盡美的精巧結(jié)構(gòu)。每一種蘭花都有精準(zhǔn)的花粉投遞系統(tǒng),他認為這是自然界譜寫出的匪夷所思的進化篇章,是自然選擇學(xué)說的有力證據(jù)。
這一年,在首次看到來自馬達加斯加的白色大彗星蘭時,達爾文睿智的目光就被其與眾不同的細長花矩所吸引。花距在被子植物里并不罕見,它通常是由花萼或花瓣的基部向外延伸形成的一個管狀突起,花朵的蜜汁就貯存在花距里。不可思議的是,大彗星蘭把花蜜藏在大約30厘米深的狹長的花矩底部,什么樣的昆蟲才能取食到這些花蜜呢?
達爾文天才般地預(yù)測:在當(dāng)?shù)乇囟ㄉ钪环N口器細長的昆蟲,其口器長度剛好能夠伸到花距的底部獲取花蜜,作為回報,這種昆蟲也能夠幫助大彗星蘭傳授花粉。41年后,人們終于在馬達加斯加發(fā)現(xiàn)了這樣的昆蟲——一種長著30厘米左右的長喙、既像蜂鳥又像蝴蝶的大型飛蛾——長喙天蛾。
長喙天蛾與大彗星蘭
達爾文的這個猜想,為“協(xié)同進化”理論的產(chǎn)生埋下了伏筆。1964年,在研究粉蝶與十字花科植物相互之間的進化影響時,美國的蝴蝶專家保羅·埃利希和植物學(xué)家彼得·雷文提出了“協(xié)同進化”的概念。協(xié)同進化一般是指兩個關(guān)系密切、相互作用的物種在漫長的進化過程中發(fā)展形成的相互適應(yīng)的現(xiàn)象。
“尋艷復(fù)尋香,似閑還似忙。”蝴蝶在不同的花朵上吸食花蜜時,可以順便把花粉從一朵花上帶到另一朵同類花上,實現(xiàn)傳粉授精。植物為蝴蝶提供美食,蝴蝶給植物傳播花粉,二者互惠互利。多數(shù)有花植物是依靠昆蟲傳粉的,植物花朵的外貌、色彩以及花距的形狀和長度等,可以選擇昆蟲——只有合適的昆蟲才能吃到花蜜并為其傳粉。
如蝴蝶喜歡挺立的花朵,而蛾類趨向平置或下墜的花型。蝴蝶傳粉的花多白天開放,夜間綻放的花則受到蛾類的青睞。蝴蝶好色,它們到處尋覓紅、藍、黃、橘等顏色鮮艷的花朵,而飛蛾一般只給開白花或淡色花的植物傳粉。以蛾蝶類為媒的蟲媒花,都散發(fā)出香甜的氣味,而且蜜腺通常長在細長的花距基部,只有蛾蝶類的虹吸式口器才能伸進去舔食。
另一方面,昆蟲的食性也可以選擇植物。例如藍鳳蝶嗜吸百合科植物的花蜜;菜粉蝶酷愛十字花科植物;而豹蛺蝶則對菊科植物的花蜜情有獨鐘。通過相互選擇、相互適應(yīng),植物和昆蟲之間就建立了特定的傳粉機制:不同的植物需要不同的昆蟲來傳粉,而不同的昆蟲也以不同的植物為覓食對象。
斐豹蛺蝶(陳勤勇攝)
翻階蛺蝶戀花情
“柳畔鴛鴦作伴,花邊蝴蝶為家。”蝴蝶離不開花兒,花兒也離不開蝴蝶,蝴蝶與開花植物的相互適應(yīng)是協(xié)同進化的典范。那么,地球上是先有蝶還是先有花呢?
以前科學(xué)界認為:虹吸式口器的出現(xiàn)是適應(yīng)吮吸花蜜而發(fā)生的進化。然而,荷蘭進化生物學(xué)家蒂莫·范爾代克等人最近的研究顯示,雖然在當(dāng)今的地球生態(tài)系統(tǒng)中蝴蝶扮演著關(guān)鍵的授粉角色,但早在開花植物出現(xiàn)之前蝴蝶就已存在。只不過在進化的早期——大約2億年前蝴蝶剛出現(xiàn)時,它們可能靠吮吸水滴和破損葉片的滲出物來補充水分。
至今,仍然有少數(shù)蝴蝶保留了這種原始特性,例如,枯葉蛺蝶和琉璃蛺蝶主要以腐爛的水果或樹液為食。另一些蝴蝶則將這種原始特性發(fā)揚光大,例如,炎熱的夏天,燕鳳蝶常在溪灘上一邊吸水,一邊從尾部有節(jié)奏地射水,利用水分帶走熱量,降低體溫。
琉璃蛺蝶(陳勤勇攝)
隨著進化歷程的推進,裸子植物出現(xiàn)了,蝴蝶很快就嘗到了裸子植物營養(yǎng)豐富的傳粉滴的甜頭。不過,原始蝴蝶對裸子植物僅僅是單方面利用,直到大約1.5億年前開花植物誕生后,蝴蝶在吸食花蜜時也起到了傳粉作用,雙方形成了互利關(guān)系,于是蝴蝶和開花植物就開始協(xié)同進化。
關(guān)于蝶戀花,蘇軾有一句詩特別有名:“明日黃花蝶也愁。”秋天,菊花獨放,是蝴蝶唯一的依傍,重陽節(jié)后菊花色香大減、即將凋零,迷戀菊花的蝴蝶,也不禁愁眉緊鎖。花和蝴蝶相互依存,斷掉任何一環(huán),都可能引發(fā)一系列難以預(yù)料的問題。正如美國氣象學(xué)家愛德華·羅倫茲所言:亞馬孫叢林里一只蝴蝶偶爾扇動幾下翅膀,兩周后可能會引發(fā)得克薩斯州的一場龍卷風(fēng)。
在生物界中確實存在著類似的“蝴蝶效應(yīng)”:一個看似微不足道的行為,如因為喜歡花朵的芬芳而隨手采摘,或者因為欣賞蝴蝶的美麗而隨意捕捉,都可能對我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不可預(yù)測的影響。正如社會生物學(xué)的奠基人愛德華·威爾遜所言:“地球表面的土壤、水、大氣層,經(jīng)由生物圈的活動,進化了幾億年才達到現(xiàn)在這種狀態(tài)。而這個由生物構(gòu)成、極端復(fù)雜的生物圈,其中的活動都是以極精確但又脆弱的地球能量流動及有機物質(zhì)循環(huán),緊密地環(huán)環(huán)相扣。”“我們不論朝哪個方向去改變生物圈,都會讓環(huán)境背離這首巧妙的生命舞曲。”
蜂鳥鷹蛾,天蛾科長喙天蛾屬的一種
“鮮紅未許佳人見,蝴蝶爭知早到來。”雖然這是唐朝詩人戎昱寫槿花的精彩詩句,但從中我們也可以看到蝴蝶對于鮮花的熱愛。“時逢舞蝶尋香至”,春暖花開之時,蝴蝶與花共舞。
蝴蝶是花卉的愛情使者,花卉是蝴蝶的食品供應(yīng)商,二者合作共贏。然而,蝴蝶既有天使般可愛的模樣,也有魔鬼般惡毒的心腸。它們在與花卉合作時也經(jīng)常夾帶一點私貨:悄悄把蟲卵產(chǎn)在這些植物的枝葉上,以便其幼蟲孵化出來時不愁吃喝。例如,菜粉蝶就是這樣對待十字花科植物的。用咀嚼式口器啃食植物的蝴蝶幼蟲可能是害蟲,但是,蝴蝶的成蟲卻是益蟲,它們幫植物傳粉授精,在維持生態(tài)平衡方面功不可沒。
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