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【寻虫者】异形昆虫——寄生蜂!

20世纪福克斯电影公司出品的恐怖科幻片《异形》塑造了一种极其危险的外星寄生生物,它们的幼虫通过在宿主体内不断获取优秀DNA完善自我,待长成之后就会破胸而出致宿主于死地,不知这一场景在多少同学的心理上留下过不可磨灭的阴影。然而,异形寄生的属性并非来源于导演的想象,这一特性依托于现实中的生物—寄生蜂。

膜翅目昆虫从单一的植食性蜂逐渐进化成为拥有庞大种族的社会性昆虫,这一过程划分出多个过渡形态,而寄生蜂则是这一转化过程中的中间肉食性物种,与异形一样,它们的寄生对象可谓五花八门,从卵到成虫再到蛛形纲的蜘蛛都有相应寄居者。

(沙漠蛛蜂正在试探捕鸟蛛)

寄生蜂按照寄生方式不同划分为两大类别:体外寄生与体内寄生。采用体外寄生的寄生蜂会用毒刺向受害者体内注入神经毒素在保证宿主存活的情况下令其失去行动能力,随后它们便将宿主拖入事先准备好的洞中并在宿主体表产卵;体内寄生较为进化,采用这一寄生方式的蜂直接将卵产于宿主体内。

(扁头泥蜂寄生蟑螂全过程)

寻找宿主

无论哪一种寄生方式,找到宿主都是寄生最为根本的前提。为了在错综复杂的环境中准确锁定潜在的宿主,寄生蜂将化学、物理及生理运用到了极致。

(马尾茧蜂正在用产卵管探测树木中的天牛幼虫)

我们先来说说化学定位。采用这一追踪方式的寄生蜂对特定寄生对象进食的食物具有浓烈的兴趣,它们常常以宿主食物所散发的挥发性物质作为信息标记物并且不断地在这些食材间搜索,例如家蛾姬蜂会在米缸中来回渡步并不断地将产卵管插入米粒间探测是否有家蛾幼虫活动。除此之外,寄生蜂对于宿主取食的不同食材所散发的气味往往具有不同的反应,它们常常对某一食材表现出更加强烈的兴趣。另外,温度、湿度、植物的高度往往也会干扰寄生蜂的活动。

(甲腹茧蜂常常在特定高度寻找宿主)

对于寄生于取食多种食材宿主的寄生蜂,它们的发育程度通常会影响寄生活动。当它们刚刚羽化之时,卵巢(只有雌蜂具有寄生性)尚未发育成熟,寄生蜂往往表现出对某一种宿主食材具有强烈的兴趣,而当卵巢发育完全之后则可能表现为对这种食材避而远之。

(瘤姬蜂在卵巢还未发育前对伞科植物很感兴趣之后反而厌恶这类植物)

有些寄生蜂是用物理方式寻找宿主的,其中最为著名例子的便是蠹虫茧蜂。当蠹虫幼虫在木材中活动时会留下代谢热,而这些热量会沿着树干传递,蠹虫茧蜂便会依靠触角上的热感器官找到这些幼虫。寄生蜂对于特定形状的物体也具有一定的趋性,例如赤眼蜂(一种寄生于虫卵的小型寄生蜂)遇到球形物体便会上前探测。

(在虫卵上活动的赤眼蜂)

生理方式在寻找宿主的过程中起到最终定位的作用,这一方式依托于化学方式或物理方式。当寄生蜂通过食材、热量或声音找到宿主的生活环境后,它们便开始寻找宿主留下的粪便、鳞片及丝线。那些寄生于植食性昆虫的寄生蜂对植物受伤时所散发的化学气味很敏感,它们会在这些地方兴奋地来回爬行并不断用触角接触植物受伤处,以发现是否有宿主进食上颚腺留下的分泌物。

(在花上探测宿主气息的金小蜂)

选择宿主

当寄生蜂找到宿主之后,雌蜂便会对宿主就是否能够寄生进行判断,如果这一宿主不满足寄生需求,它们就会放弃。

大部分寄生蜂能够感知到宿主是否已经被寄生了,进而避免重复寄生(异形貌似也有着这一能力)。在寄生蜂完成寄生活动后,它们会留下相应的标记物质以此向同类表示:我已占为己有,这里不再适合寄生了。但这些物质容易引来寄生于寄生蜂幼虫的寄生蜂发生超寄生现象(绕口令)。同时,当遭遇降雨天气这些标记物很容易被冲掉,为了避免重复寄生,大部分体内寄生蜂的产卵管都进化出氨基酸感受器以此探测宿主体内变化从而判断是否已被寄生。

(寄生蜂的产卵管能够探测到宿主体内的变化,图为正在探测的菜粉蝶镶颚姬蜂)

有时候,宿主的行为也会影响寄生蜂的寄生,例如跳甲茧蜂会选择跳跃的跳甲作为宿主,当它们遇到不动的跳甲时往往会上前驱赶,迫使跳甲运动进而激发雌蜂产卵。

(蛛蜂雌蜂与它的猎物)

在确定能够寄生以后,宿主的适合性就变得尤为重要了。对于寄生蜂而言,宿主不能太大或者太小,太大的宿主体液太多可能导致蜂卵坏死,宿主太小则无法提供充足的营养影响幼虫发育。同时,不同的寄生蜂对于不同的宿主往往具有专一性,它们的卵除了专门的寄生对象以外均无法孵化。另外,宿主的生死决定着寄生蜂幼虫的命运,当宿主死亡后寄生蜂的幼虫也无法存活,正因为这一点,许多体外寄生蜂会非常小心地使用毒刺,过多会导致宿主死亡,过少达不到麻痹作用。

(扁头泥蜂正在小心地使用毒针)

在确保宿主能够寄生之后,雌蜂便会在合适的位置插入产卵管(体外寄生直接产在体表)产卵并且注入阻碍宿主免疫系统功能的物质。

(正在向蚜虫体内产卵的燕麦蚜茧蜂)

控制行为

当寄生活动成功之后,宿主便成为了寄生蜂幼虫的粮食库。为了让宿主更好地“效忠”于它们,幼虫会控制宿主的某些行为,例如让宿主变得暴躁攻击那些靠近的物体。

有些幼虫在寄生终龄宿主之后会分泌阻碍宿主脱皮激素及促进其保幼激素分泌的物质,将宿主变成一台超级进食机器,连续不断地为寄生蜂幼虫提供食物。

无论是体外寄生还是体内寄生,寄生蜂幼虫在取食时都会非常小心地避开宿主的重要器官。随着体型的不断增大,宿主摄入的营养大部分都被这些潜在的敌人消耗掉了,此时的宿主会花更多时间取食,不断地吃却永远也吃不饱。

(寄生蜂幼虫会破坏宿主的生长机制让其成为超级食物包)

虽然被寄生蜂寄生后大部分宿主难逃一死,但有些昆虫却找到了相对有效的应对策略。寄生蜂幼虫的寄生条件是极为苛刻的,它们往往只对取食某一种食材的宿主具有寄生作用,因此有些宿主在寄生期间内会刻意改变自己的食谱,这样以来那些寄生于体内的幼虫就很有可能被杀死。

破膛而出

因寄生对象不同,寄生蜂杀死宿主的方式不尽相同。

寄生于幼虫与成虫体内的寄生蜂,当体内寄生蜂幼虫成熟后,它们便会切断宿主的中枢神经另其瘫痪。随后,像异形一样,这些幼虫会咬开宿主外骨骼破体而出并且依托于宿主的身体吐丝做茧。有时候,宿主的身体还能够充当保护伞作用,例如瓢虫茧蜂会依靠寄主瓢虫亮丽的警告色保护自己的茧。

(瓢虫茧蜂会依靠瓢虫的警告色保护自己的茧)

那些寄生于卵及蛹的寄生蜂往往会将宿主吃空并且在卵壳或者蛹壳内化蛹(目的是依靠宿主的伪装保护色),待羽化后成虫就会用强劲的上颚在空壳上打洞飞出。

(从斑衣蜡蝉体内钻出的蝉寄蜂幼虫)

体外寄生的寄生蜂,在化蛹之前往往都会将那些处于麻痹状态的宿主吃空,并在雌蜂做的巢内化蛹。

(寄生蜂在生物防治方面起着至关重要的作用)

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幸好它们没把人类当宿主~

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