蚜虫的江湖

来源 :科技潮 | 被引量 : 0次 | 上传用户:felixzhu2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  我们蚜虫个体小,不起眼,但在这尔虞我诈、弱肉强食的世界里,我们有自己的生存之道。在植物生长季节,我们可以在各种植物的嫩叶、嫩枝上大量繁殖,可谓“人丁兴旺”。但在昆虫世界里,我们并不是一个种类很多的家族。世界上目前已知的蚜虫种类约4000种,与20000种的叶蝉,30000种的天牛或60000种的象甲相比,我们只能算是个小“帮派”。我们身体柔软,也不强壮,更没有甲虫那样的“铠甲”保护自己的身体。许多昆虫来欺压我们,其中最可恶的是瓢虫、食蚜蝇、草蛉及蚜茧蜂等,比如在中国的麦田上捕食麦蚜的瓢虫就有60种之多。有时它们会成群织队的来猎杀我们,数量之多令我们“心惊肉跳”。可是我们并没有被它们打趴下,相反我们蚜虫相当自豪,你们可以去看一看,哪里没有蚜虫?什么地方蚜虫不多?因为我们有自己的生活特点,这些生存之道可以使我们在昆虫界中扬名立万。
  
  “克隆”技术
  
  人类的克隆技术最近才成熟,而对于我们来说,这早就是小菜一碟了。在我们身上,克隆可能已有千万年的历史了,一点也不稀罕。在植物的生长季节,我们单个蚜虫不经过与雄性交配就可以生出小蚜虫,也就是说我们“孤雌”就可以生殖。在植物的叶子上,一只大蚜虫带领七八只或十来只小蚜虫,实际上它们是一个家庭的,所有个体小些的蚜虫均是大蚜虫的后代。有时候,人类的报刊上还会有这样无知的报道:惊人发现,蚜虫中也有“女人国”。其实这没有什么,实际上不少其它种类的昆虫也有同样的本领。
  “时间就是金钱”,我们对此体会最深了。在这个社会里,数量显得相当重要,人多力量大嘛。不要小看我们,蚜虫虽小,但数量多,有时一公顷小麦上蚜虫的总重量可与一头大象相当。对我们弱小的个体来说,这个世界可谓“江湖险恶”,那么多的敌人虎视眈眈。假如没有速度,那么我们只有死路一条。昆虫通常是产卵生殖,但我们为了加快宝宝的发育速度,当它还是卵的时候就在母体内开始发育,而当它出生时就是小蚜虫了。这与人类的胎生有些相似,但我们并没有脐带,卵后的小蚜虫也不从妈妈那里吸取营养,不是真正的胎生,是一种伪胎生。不但如此,为了抢时间,祖母体内的“小妈妈”已开始孕育小外孙了,或者说没有出生的小蚜虫已开始为生产做准备了。
  
  随机应变
  
  我们用上述两种措施来迅速扩大数量,抢占有利位置,可以在短期内占领有利的环境并大量繁殖。这也是为什么人类对我们感到头痛的原因之一。我们繁殖速度相当快,出生的小蚜虫约7天后就可开始繁殖做妈妈了。我们中的大多数蚜虫喜欢在嫩的植物上生活,如嫩叶、嫩枝,因为那里营养丰富,又容易下口。如果蚜虫太多了、空间相对拥挤时或植物变老了、营养条件不如以前了,或者周围有天敌入侵时,我们中的一些蚜虫会长出翅膀来,这样就可以展翅飞翔,寻觅新的地盘,开拓新的世界。
  但实际上我们蚜虫并不可以随意生出翅膀,这个过程还是相当复杂的。蚜虫能否长出翅膀是由妈妈决定的。蚜虫妈妈对于环境条件的变化是相当敏感的,不但能感知植物的变化,还能感知周围是否有敌人,同时在生殖策略上做适当的调整。随着生存条件变坏,蚜虫妈妈生产今后会长翅膀的小蚜虫的比例提高。但条件极端恶劣时,她们就停止生产了。
  
  报警激素
  
  通常一片叶子或一个嫩枝上的蚜虫是一家人,是同一个祖宗的后代,具有相同的遗传基因。当天敌入侵时,通常有能力的蚜虫(除了低龄蚜虫)特别是已被敌人捕捉的同胞会向家人报警。在我们身体腹部的近末端有两根小管子,它们的用处可大了。当我们受惊时管子的端部有水滴状的液体分泌出来,这些液体含有挥发性物质,周围的蚜虫可用触角接受这种物质。一旦接受到这种物质,我们的家人便知道有情况了。如果物质的量较小,那说明情况不严重;如果量大,或者激素源很近,或周围的不少蚜虫都在分泌,那么情况就严重了,应该马上采取措施。这种挥发性物质就起到报警的作用,可称为“报警激素”。由于周围的蚜虫往往是一个家庭的,一些蚜虫的报警行为可以提高自己家人的存活率。但这种物质作用的距离是有讲究的,如果远距离也可以接受报警激素,那么我们常常会处在惊惶失措之中,我们便没法生活了,因为我们的敌人太多了,不时有敌人入侵。因此,我们通常只对1~3厘米范围内的报警起反应,而且这些物质也会很快失效。
  不同种类的蚜虫和个体大小不同的蚜虫对这些挥发性物质的反应不一,最显著的反应是多从植物上掉落或跳走,比较保守的反应是从植物上爬走,还有些蚜虫尾部上翘或摇摆。如麦二叉蚜通常是掉落,桃蚜多选择爬走,而杨树毛蚜或爬走或摇摆尾部。其实,所有这一切均与生存有关。可以想象,在炎热的夏天,如果桃树上的小桃蚜选择掉下这种策略,小蚜虫能否经得住地表的高温,它能不能再爬到桃树上来,这些都是有很大的风险。对于小蚜虫来说,爬走或呆在原地不动可能就是最优的选择。而对于大蚜虫来说,掉落或爬走可能最安全。
  
  雇佣保镖
  
  在有我们蚜虫的地盘上,常常有蚂蚁的出没,这是有道理的。我们呆在植物上,通常活动量不大,需要的能量(碳水化合物)不是太多。而我们的生长很快,又要生儿育女,需要大量的蛋白质。因此,我们需要吸取大量的植物汁液以满足对蛋白质的要求,但如何处理多余的碳水化合物呢?为了不造成浪费,我们将这些含有大量的糖类及其他营养成份的蜜露作为礼物送给了蚂蚁。那么我们得到哪些好处呢?对于蚂蚁来说,我们就像他们养的奶牛一样,可以得到这些营养丰富的食物。如果有敌人来捕猎蚜虫,蚂蚁会奋起保护。许多瓢虫的幼虫和成虫以捕食我们蚜虫为生,但它们与蚁相遇时常常受到蚂蚁的攻击,因而经常在躲在没有蚂蚁或离蚂蚁稍远的地方,这样我们就有一个安定的环境。另一个好处就是清洁环境。由于我们所分泌的蜜露营养丰富,是煤污病菌的理想培养基。如果没有蚂蚁的访问,常常可引发煤污病,严重影响植物的光合作用,同时也使我们生活的环境脏乱不堪,有时甚至是一片黑色或白色(不同蚜虫表现不一)。当有蚂蚁来访时,就不会出现这种问题。有时当冬天来临时,蚂蚁会把我们背进它们的蚁巢,春天时再放我们出去。
  当然,并非所有的蚜虫都需要蚂蚁的庇护,也不是所有的蚂蚁都要登门拜访我们;同种蚜虫在这一地点有蚁访,而附近的另一个地点就可能没有蚁访。大致而言,约1/3的蚜虫无蚁访,1/3的蚜虫有时有蚁访有时无蚁访(兼性),而余下的1/3蚜虫绝对需要蚁访。一般说来,如果有蚂蚁访问,由于它们的保护,我们行动能力相对就较差,而无蚁访的蚜虫活动能力较强(常常有细长的足);有蚁访时,由于环境干净,我们的生殖力较高,而无蚁访的蚜虫生殖力较低。我们与蚂蚁也相当配合,会保存蜜露,等待蚂蚁的来访。蚂蚁来访时,它用触角轻敲我们的腹部,我们便会分泌一大滴蜜露。蚂蚁与蚜虫之间关系是互惠互利。当然有时我们蚜虫的数量太多,蚂蚁忙不过来或缺少蛋白质时,它们也会向我们开刀,但他们不会太过分。
  
  形形色色
  
  上面已说过我们蚜虫家族的种类不算多,但我们的多样性还体现在多型上。对于绝大多数昆虫来说,所有个体(成虫)都很一致,有时会在雌雄上稍有差异。有些昆虫雌雄差异较大,如锹甲,雌雄在个体大小及上颚大小上差异显著,即所谓的性二型。但我们蚜虫有很多型,上面提到的有翅蚜及无翅蚜就是最常见的两种蚜型。个别蚜虫最多可达8个外形不同的蚜型,有些蚜虫甚至有用于防御的兵蚜。
  我们除了多型外,“肤色”也不径相同。我们常常在一群蚜虫中有两种不同颜色的蚜虫,这可不是两种不同的蚜虫生活在一起,而是同一种蚜虫具有不同的色型而已。我们的天敌相当多,不同的敌人攻击的方法是不一样的,有的是善于从后面攻击,如瓢虫、草蛉这样捕食性的天敌,有的则擅长于从空中攻击,如蚜茧蜂等寄生性天敌。如何有效地对付多种天敌是我们必须要考虑及面对的问题。七星瓢虫这种家伙似乎有点“色盲”,它对于绿叶上的红色型蚜虫特别敏感,常常冲上来就对我们下毒手;而对于绿色蚜虫反应就较慢;而蚜茧蜂对绿色型的蚜虫较感兴趣,我们绿色的同胞遭殃较多。因此对不同的敌人及它们所占的比例,我们要进行估计,并调整不同蚜虫色型的比例。当瓢虫这样的捕食性天敌占优势时,那么绿色型的蚜虫比例会增高;而当寄生性天敌较多时,那么蚜虫的红色型比例会提高。也就是说,我们可以根据不同性质的天敌的比例不同,在生殖策略上做出适当的调整,以保存我们的实力。实际上,我们对于有没有天敌、过去一段时间内有没有天敌来过,都可以做出正确判断,并着手在下一代蚜虫是有翅蚜还是无翅蚜做出最优分配。如果敌人一天前来过,我们对这样的信号不做出反应。因为在这种情况下,敌人可能早走了,对我们没有潜在的威胁。
  我们蚜虫的生存本领很多,如与微生物合作从空气中获取氮,以补充氮素的不足。但仍有一些现象我们自己也不清楚,比如我们能传播很多病毒,使植物生病,这对我们有什么益处呢?我们中的不少蚜虫常常在一起跳舞,行动一致,难道我们仅仅是娱乐而已?一虫一世界,还需慢慢琢磨。
  
  小“昆虫”大本领
  
  昆虫个体小,种类和数量庞大,占现存动物的75%以上,遍布全世界。它们有各自的生存绝技,有些技能连人类也自叹不如。人们对自然资源的利用范围越来越广泛,特别是仿生学方面的任何成就,都来自生物的某种特性。最近科学家们又有了新的发现。
  
  蝗虫帮人预知危险
  
  一只蝗虫坐在电视机前目不转睛地观看《星球大战》,这个场面真实地发生在澳大利亚纽卡斯尔大学的研究所里。科学家在这只蝗虫的身上安装了感应器,当电视里出现飞碟或飞机做俯冲时,感应器就能接收到蝗虫身上的信号,这种信号使它能在日常的飞行中及时躲避外来的飞行物。如果将蝗虫的这种特性应用在未来的驾驶系统上,可能会减少交通事故的发生。
  
  用蟑螂机器人搜救
  
  蟑螂的逃跑速度非常快,因为它六条腿的分布形式允许其绕过障碍物快速运动。在美国斯坦福大学的校园里,有一个酷似蟑螂的机器人常在草坪上以极快的速度奔跑。这只呆头呆脑的机器“大蟑螂”是斯坦福大学马克·库特科斯基教授以及他的仿生机器人科研小组成员共同研制的。美国麦吉尔大学也有一只机器蟑螂,它每秒可行走3米。科研人员表示,新一代操控灵活的仿蟑螂机器人是完全可以用来从事搜寻、援救等任务。比如,在发生爆炸的现场,这种可以灵敏活动的“蟑螂”机器人就能以最快的速度跨越障碍搜寻受害者。
  
  飞蛾能成为反恐精英
  
  如果有一天,你看到警察不是牵着警犬而是带着飞蛾去勘察现场,请不要吃惊,因为科学家发现一种飞蛾也有着敏锐的嗅觉。飞蛾灵敏的嗅觉来自于它的本能。在交配期,蛾类会发出引诱异性的细微气味,最远可能超过180米。为了能成功交配,蛾类的嗅觉就越来越发达。凭借这种特性,飞蛾有望成为未来的“反恐精英”,它们经过训练后可以用来检测爆炸品、毒品等物品。
  
  苍蝇间谍窃取情报
  
  据报道,美国中央情报局曾用苍蝇携带窃听器,进行情报活动。他们把一种安装在硅片上小如针头的微型集成电路做成一个超微型的窃听装置(这种装置能听到20米以内的对话,并能将其传送到1.6千米以外的接收站),粘在苍蝇背上。苍蝇通过房门上的钥匙孔或通风孔飞进戒备森严的办公室或会议室,去完成窃听任务。在苍蝇出发前,一般还要让它吸一口神经毒气。这种毒气能在预定时间内发挥效力。苍蝇到达窃听目标后,就很快地毒发身死,跌落在墙角或桌角旁,其随身携带的窃听装置就不致受到苍蝇翅膀振动的颤音干扰而影响窃听效果,房间里的声音就会点滴不漏地收录下来,传送出去。
  苏联也曾使用过这种负有“特殊使命”的苍蝇。美国驻莫斯科大使馆的办公室就曾飞进去一只这样的苍蝇。如果不是一个保安官员在例行电话监听时发现的话,它可能在那里还要连续工作好几天呢。
  最近,西方某国又研制出一种人工苍蝇。它是依照苍蝇的某些特殊的生物特性而制造的。这种人工苍蝇有一套完整的窃听收发装置。它能像真苍蝇那样寻觅带有人体气味的目标,停在不易发现的地方进行窃听。它的飞行方向还可以用电遥控,使它在完成窃听任务后能够返回基地。
  
  动物趣闻
  
  蝈蝈为何跳水 “自杀”
  
  自然界中的蝈蝈等直翅目昆虫经常因为无法忍受身上一种叫线虫的寄生虫而跳水“自杀”。研究人员长期以来对其中的具体原因并不清楚。法国发展研究所的科学家最近终于找到了答案。
  据法国国家科研中心9月3日发布的公报介绍,当线虫还在幼虫时期,会藏身蛐蛐或蝈蝈等直翅目昆虫的体内。然而,当线虫幼虫发育到一定程度后,就必须生活在水中,以度过其成年阶段,并在水中进行繁殖。于是,线虫幼虫会“迫使”寄主离开自己生活的环境纵身跳入水中。
  科学家们首先发现,控制蝈蝈中枢神经细胞生长的特定蛋白,可以控制蝈蝈昼夜更替的节奏感和神经活动等。他们进一步研究后还发现,线虫可以分泌化学元素,这些元素可以在结构上模仿蝈蝈等寄主的特定蛋白。如此生成的假蛋白能够严重破坏寄主的中枢神经,从而使蝈蝈等失常,并被假蛋白“诱导”而跳水“自杀”。
  
  拒绝“求爱”的后果……
  
  据英国《星期日明星报》报道,41岁的英国电影演员安迪·塞基斯在拍摄好莱坞最新版电影《金刚》时,导演杰克逊为了让在片中扮演“金刚”的他表演出猩猩的特性,特地安排他和一只大猩猩同居一笼。没想到,那只大猩猩吃饱了香蕉后,竟试图“非礼”安迪。它色迷迷地盯着安迪,并靠近安迪的身体,试图用手抚摸他的隐私部位。为保“清白”的安迪立即用手挡开大猩猩的“黑手”。“求爱”遭拒后,暴跳如雷的大猩猩挥动老拳狠狠地朝安迪身上脸上一顿痛揍。安迪向附近的同事们大声呼救,最后,闻声赶来的剧组同事们终于将安迪从这个“色情野兽”的魔爪中救了出来。尽管安迪保持了身体“清白”,可是,他的脸上已经被揍得青一块紫一块了。
  安迪接受《星期日明星报》采访时说:“我当时是有些担忧,我身上的瘀伤过了几个星期才消失。”不过,安迪拒绝谴责是《金刚》导演杰克逊让他陷入了这种差点遭遇猩猩非礼的境地,他甚至为那只大猩猩辩护。安迪说:“老实说,我认为大猩猩和我们一样的聪明。”
  (责任编辑 周一杨)
其他文献
分析了现有水污染物排放许可证制度存在的问题与缺陷,对如何确立科学的水污染物排放许可证制度的基本原则和框架作出论述,为构建、整合水污染物排放许可证具体制度提出设想.
一、基地环境。芦笋种植基地宜选择土地肥沃、土壤沙质无污染的地块,且远离工矿企业和“三废”污染源,远离公路、铁路等主要交通干线。基地土壤、灌溉用水和空气等环境条件必须
在市场经济条件下,忽视环境保护和建设,往往是阻碍山区社会经济发展的一个重要因素.因此,严加保护和充分发挥森林生态功能,建立起相适应的完备的生态体系,才是完整的林业.森
阐述了水资源系统的复杂性和模糊性,分析了与水资源价值评价有关的水量、水质及社会经济要素,探讨了水资源价值模糊综合评价数学模型和水资源价格计算模型,并在此基础上分析
多晶硅定向凝固铸锭技术是多晶硅太阳能电池生产的关键技术之一。本文提出多晶硅铸锭新技术-(SRS)法,与传统工艺相比,SRS工艺提纯效果更明显,硅锭中间部分杂质含量更低,硅锭的少子
多年示范结果证明,应用秸秆反应堆技术栽培西红柿,抗病,早熟,坐果多,个头大,高产优质,不早衰的效果非常突出。上市期提前10-15天,收获期延长30~40天,增产40%以上,节约化肥60%,减少农药用量7
"美林荷"也叫天演速生杨,是当今世界高新生物技术产物,它采用细胞融合技术,杂交优良欧美杨而得到的新品种.1999年已在国内开始建立种苗基地.它的特点是:生长速度快,其生长和
170多年前,首次发现了用硫黄进行硫化的方法。约在明治年代(1868-1912)后期首次采用了氧化锌(ZnO),在1919年日本引进了硫化促进剂。这些因素有助于现代硫化基础技术的发展。此后各
目的探讨胫骨骨折小切口长钢板内固定术式的临床可行性。方法对胫骨骨折小切口长钢板内固定术式组43例与传统的切开复位内固定组(胫骨内侧面置钢板)40例的临床资料进行总结、分
中国蜜蜂博物馆坐落于美丽的北京植物园内,现为北京市和海淀区科普教育基地。