昆虫为什么有那么强的力量?

昆虫为什么有那么强的力量?,第1张

爱情与战争 昆虫的博弈

高新宇

动物复杂曲折的求偶过程一直是动物学家感兴趣的研究热点,昆虫求婚者花样繁多的示爱策略,更被看作是一个个设计精巧的博弈模型。将自身的遗传信息传递给后代,可以说是生命最为重要的任务,而战胜竞争对手,求得满意的配偶,顺利地完成交配,这个过程对于昆虫而言,充满了挑战和考验。通过微距镜头的捕捉,昆虫摄影师唐志远为我们揭示了一个个昆虫求爱的浪漫精彩的瞬间。

食虫虻的彩礼

一根布满红锈的铁丝上,雄性食虫虻带着刚刚捕获的飞蚂蚁来向雌虻求爱。雌虻的表情似乎很害羞,而叼着彩礼的雄虻也是同样的腼腆。用猎物作为彩礼来求婚,是食虫虻求偶过程中必不可少的仪式。雌虫若是对这份食物不满意,便会转身离开,但如果它接受了这份礼物,雄虫便可趁雌虫取食之机与之交配。当然,送彩礼也要掌握时机,曾经观察到这样一只雄性食虫虻,它抱着捕获的苍蝇躲在距雌虫不远的角落里,当看到其他求偶者的彩礼不如它的大时,方才自信地飞出。

然而,当雄虻求爱成功,与雌虫完成交尾后,这段“婚姻”便就此终止。只要有机会,雄虻便会去向其他的雌虫献殷勤。“背叛”对于成熟的雄性食虫虻来讲有着难以抗拒的诱惑力,它们每天能够制造千百万个精子,从理论上讲,雄虫能够在很短的一段时间内,利用不同的雌虫繁衍数量众多的后代。这样它无疑非常合算,因为它的基因得到了更为广泛的传播。

现实中,食物、繁殖地等资源的分布、求偶竞争的压力以及其他诸多限制因素虽然很大程度地控制了雄性的交配机会,但是,动物界最为常见的婚配制度仍然是一雄多雌的多配偶制。多数学者认为,一雄一雌的单配偶制度正是由原始的一雄多雌制进化而来的。

在一雄一雌的动物类群中,“背叛配偶”的策略却是得不偿失的。偶尔的背叛行为固然能够得到良好收益,但是长此以往,一旦配偶学会用背叛和欺骗来回报它时,最初的负心者终究要遭受报应。

其实,不同类群、不同性别的昆虫在漫长的演化过程中早已为自己找到了最为稳定的行为策略,种群内背离这个潜在原则的行为或者个体,终将会被自然选择所淘汰。这个潜在的原则正是当今动物行为学和理论生态学领域中的研究热点,它被称为“进化稳定对策”。

树蟋的情歌

这种翠绿色的昆虫叫做长瓣树蟋,它们喜欢藏在树叶的背面,平时很难被人发现。长瓣树蟋平时主要以植物的枝叶为食,它和蟋蟀、蝈蝈儿等昆虫的亲缘关系比较近,为了吸引异性,雄虫可以通过摩擦革质的前翅,发出美妙的鸣声。

2006年夏天,为了拍摄树蟋的求偶过程,我和摄影师唐志远钻入了繁茂的灌丛中。拍摄时,灌丛中雄树蟋的鸣声依然是此起彼伏,它们尝试着用清脆的鸣声去打动附近的雌树蟋。求偶场如同一场优雅而紧张的试音会,唐志远告诉我,其中的高手往往可以借助竞争对手的鸣声作为背景音乐,来烘托自己的演奏。

虽然可以清楚地听到鸣声,但是在黄昏的昏暗光线下,我们很难找到拍摄目标。树蟋与环境的颜色几乎完全一致,可谓是一种教科书式的保护色。我轻轻扒开枝叶,俯身随着虫声寻去,虽然明明知道自己的眼睛和树蟋的距离已经不超过30厘米,却依然找不到它。老唐示意我静静等待,不要出声。几分钟后,灌丛中一株毛榛的顶端叶片轻颤,我终于看清一只雌性的长瓣树蟋在叶子背面慢慢地爬动,在它不远处,一只雄虫正扬着长长的丝状触角,高频率地摩擦着翅膀,演奏优雅的音乐。雄虫显然注意到雌虫的青睐,它停止了鸣声,张开翅膀,露出腹部的背面。在雄树蟋的翅基下,有一些油珠状的黏性分泌物,这正是求婚者的彩礼——雌树蟋极为喜爱的食物。雌虫接受了礼物,也就等于认可了婚事。

姬蜂抢亲

在北京的闹市边缘,摄影师唐志远用照片记录了一组“姬蜂抢亲”的过程。2006年4月末的一个上午,老唐约我一起去北沙河拍摄昆虫,刚刚踏入河畔植被凌乱的荒地,我们便在一株大柳树上看到了许多姬蜂零零散散地趴在树干上。这是一群雄性的马尾姬蜂,它们的性别非常容易辨认,因为雌蜂腹部末端有着长度远超过身体的针状产卵器。

非常巧合,同样是在这片荒野上,唐志远曾经拍摄到一对马尾姬蜂。一只翘着长长产卵器的雌蜂停留在一旁的树枝上,它身边一只雄蜂悬停飞在空中。忽然,雌蜂将腹部慢慢向上翻转,随后将长针状的产卵器缓缓地插入树枝上的一个小洞。原来,这只雄蜂正在守护它的妻子产卵。树枝上的小洞,通常是天牛等鞘翅目昆虫的保育室,这些昆虫的幼虫均为防御能力较弱的小蠕虫,它们啃出一条条“隧道”,钻入树枝,住在里面舒适而安全。所谓一物降一物,雌性马尾姬蜂可以用腹部末端韧性极强的产卵器穿过蜿蜒曲折的虫孔,刺入甲虫幼虫的身体,并将卵产在其中。幼蜂破卵而出后,不用动地方,便可以尽情享受母亲为它准备的美餐。当幼蜂经历了化蛹、羽化的阶段后,最终发育成熟。这时,它便可以从内部咬破枝干的表皮,振翅飞出。

当我们大约3个小时后返回到这里时,老唐再一次仔细地观察了那棵柳树上的姬蜂,更为精彩的故事也就此拉开了帷幕。

只见众多的雄性姬蜂各自用细长的触角不断地敲打着树干,如同探测地雷的工兵。忽然,几只蜂聚集到一起,像是发现了目标。我们索性停下来,凝神观看。雄蜂们愈发躁动,“注意树皮上!”老唐有所发现。果然,雄蜂围聚密集的树干上鼓起一个小的突起,很快,树皮被咬破,一只蜂探出了触角和头。如同春运期间的火车进站,雄蜂们蜂拥而上,争先恐后地用腹部末端去点击这只正从树干上的小孔中努力往外钻的姬蜂。

谜底已然揭开。雄性姬蜂注目的焦点无疑是一只刚刚羽化的雌蜂。回想整个过程,雄姬蜂不约而同地抢先于雌蜂2—3个小时羽化,它们钻出树干后,便迅速去探测周围哪里将要有雌蜂钻出,然后在第一时间去抢夺交配机会。

正值中午,阳光温暖地照射在大柳树上。雌蜂陆陆续续地从树干中钻出,老唐的镜头下方,一只雄蜂身手敏捷,它抢占了最有利的角度,灵活地把腹末的生殖器结结实实地对接在雌蜂的尾部,成为了抢亲的胜利者。

婚礼与战场

一对姬蜂虻朝着一株开花的透骨草款款飞来,在交尾的过程中,雌虫希望能够获取一些花蜜作为食物。

不同于多数夜间活动的飞蛾,一些鹿蛾科的昆虫往往会选择在清晨完成交配。蛾类和蝴蝶多是靠化学信号进行远距离的通讯,当雄蛾感受到雌蛾分泌的性外激素时,便会寻踪而来。

雄性的白绢蝶刚刚和雌蝶完成交尾,便用角质的分泌物将妻子的腹部末端牢牢包严,从而避免其他雄虫再来骚扰。绢蝶科的蝴蝶在交尾后大多有这样的行为,昆虫学家把这个特殊的防御物称作臀袋。

趁着雌花萤取食花粉,雄花萤爬到雌虫身上,希望能够抓紧时机完成交配。不料,这时另一只红色的雄花萤也飞了过来,它收拢翅膀,像叠罗汉一样停落在这对情侣的背上。面对第三者的挑衅,不知先到的雄虫将会采取怎样的对策。

注意,这不是一只停落在水面上的蜜蜂,而是两只食蚜蝇在空中悬停着交尾。为了迷惑天敌,食蚜蝇长得很像可以蜇人的蜜蜂,但是它们的后翅退化为短小的平衡棒,所以看上去像是只有一对翅膀。

傍晚的时候,老唐拍摄到这对中华稻蝗。交尾的时候,雌虫紧紧抓住草叶,雄虫伏于其上,并用前足抱握住雌虫触角的基部。老唐告诉我,一些雄性的蝗虫为了取悦雌虫,会不时地用丝状的触角或者坚硬的下颚去扣击雌虫的头部。

新郎未必是强者

湿地的上空,蜻蜓们在互相追逐,这样的场景并非童话中所描绘的“王子和公主从此过上了幸福生活”那般浪漫和简单,而很可能是几只雄蜻蜓正在争夺领域和食物,抑或雌蜻蜓正在努力摆脱求婚者的纠缠。

为了拍摄蜻蜓的求偶行为,我和老唐钻进了北京沙河镇附近一片水生植被丰富的湿地。这里可谓是蜻蜓极为理想的繁殖场所,老唐通过相机的取景框不停地环顾着周围的环境。水面上,各样的浮水植物为蜻蜓提供了良好的求偶场和交配场,而香蒲等挺出水面的水生植物则是它们监视自己领域的最为理想的“望塔”。此外,复杂多样的植被群落中还栖息着数量繁多的蚊虫,它们正是蜻蜓不可或缺的食物。

河面之上,三只腹部绯红的雄性旭光赤蜻正在追逐一只体色略显暗淡的雌蜻蜓。其中一只很快便退出了竞争,而另外两只则难分高下,它们甚至用身体互相撞击,希望能一举将对手打入水中。眼看胜负将定,突然弱势的一方奋起反击,二者同时冲向高空,几个转弯之后,难觅踪影。这时,早先退出的那只赤蜻迅速飞回,它用腹部末端夹子状的肛附器扣住雌赤蜻的头顶,抢得美人飞回。

关于求偶和繁殖的过程,英国著名的动物行为学家理查德·道金斯(Richard Dawkins)教授在他1976年出版的名著《自私的基因》中有着这样的解读:雄性在生儿育女的过程中,只需要付出一个精子的代价,而且这个精子可以获得一个富有营养的大大的卵细胞来作为后代的营养储备。从怀孕开始,雌性对繁育后代的付出显然要多得多。况且,雌性一生中的排卵数量极其有限,为了保证有限的卵细胞能够繁育出优秀的后代,传播自己的基因,它们必然要对求婚者进行谨慎地挑选。而从雄性的角度来考虑,它们为了争夺繁殖的机会,肯定就避免不了竞争,甚至是战斗。

然而,上述蜻蜓的打斗无形中反映出,在昆虫的求偶场上,强者未必就是最后的胜者,一味的暴力攻击也并不是赢得战斗、获取雌性芳心的“无敌策略”。经过动物行为学家的观察总结,习惯于“敌疲我打,敌进我退”的雄性昆虫,往往能在竞争中取得胜利。1982年,生态学家史密斯(J Maynard Smith)创造性地用数学和经济学中的博弈论(game theory)解释了进化过程中的求偶竞争和配偶选择。

那么,博弈究竟是什么呢?简而言之,在一定的环境和规则下,参与者依靠分析对手的信息,从而挑选出能够获得最大收益的策略,这样的过程便可称为博弈。从字面上来看,“博”可以理解为赌博,“弈”则指的是下棋。很显然,在一个棋局中,是跳马还是飞象,我们需要根据游戏规则、根据对手的战术布局而权衡定夺。反而言之,一步棋走得是对还是错,还需要等待对手的反应才能揭开谜底。

很多时候,当一只雄性昆虫卷入一场激烈的求偶竞争时,它会选择撤出战场,并转移追逐的目标。不难看出,这样的选择虽不理想,但却最为经济合算。相比于和情敌拼得你死我活而一无所获,撤退的行为策略不失为明智的上策。

来自:龙源期刊网

螳螂就是这方面的一个典型。

每年秋季,雄螳螂开始踏上“恋爱”和“求婚”的征途。

在茂密的树丛中,雄螳螂一见到雌螳螂,就执勤地迎上前去。它挺直了胸膛,伸直了颈项,扇动着双翅,“嚓嚓”作响,使对方知道自己急切的心情。

当雄螳螂看到了雌螳螂“许婚”的表示后,便张开双翅,隆重地举行“结婚仪式”。

螳螂的“婚礼”并非都是喜剧。在交尾过程中,雄螳螂因前倾过度而失去平衡,以致将身体掉在雌螳螂面前,此时雌螳螂就会毫不客气地将它吃掉。

某些专家认为,螳螂惯以捕食各种昆虫为生,其食量很大,使许多内食性昆虫望尘莫及。平时,雌螳螂的食欲、食量就超过雄螳螂,它能逐个捕捉发现的猎物,把营养贮于体内。而在交尾期中,正是雌螳螂一生中食欲的高峰,出于自身的需要,它将雄螳螂的一部分肢体吃掉,以此来为生儿育女贮备养料。

通过观察,对螳螂“食夫”之谜有了新发现,原来,是由于雌螳螂性器官末成熟而雄虫急于交配的致。雄的性器官成熟早,个体小,雌的性器官成熟晚,个体大,其体重是雄的两倍。若雌虫性器官尚未成熟,雄虫急于交配时,雌虫就毫不客气地将友雄螳螂当点心吃掉。如果雌虫性器官成熟,雄螳螂被食率仅为20%。

昆虫记螳螂的爱情抄概括

每到夏末入秋时,母螳螂便全身散发着费洛蒙,刚开始会先追逐一番,互相考验,就像人们新婚时,新郎要给红包、唱情歌才能接走新娘是一样的道理。

当公螳螂决定与母螳螂啪啪啪时,它会勇敢地骑到母螳螂的背上,用力抓住母螳螂的身体,然后往下挪一点,弯起肚子,开始交配,交配时间长达2—5小时。

一番肉搏后,母螳螂的体力也消耗得差不多了,需要食物补给,这时,母螳螂便会抓住丈夫开吃, 按照习惯,先咬断颈部,吃掉头,然后到身体,直至剩下翅膀。

扩展资料:

拟态行为

1、拟态成花。热带有一种螳螂,它的前足拟变成花瓣状,体色变为紫白色,它隐在像叶丛中,乍看像一朵紫白色的兰花。马来西亚有一种花螳螂,看上去像一朵盛开的鲜花,引来蝴蝶采蜜而上当。

2、拟态成叶。另一些螳螂把胸腹、胫节、褪节上长出叶片和突起,拟态成树叶、树枝和树疤来迷惑小虫。

3、拟态成水滴。热带沙漠地区有一种螳螂,身体绿色,头部有一个扁平突起,光滑明亮,伏在草丛中,在阳光下头上突起物如一滴晶莹的露珠,引来干旱地区小虫前来取水而被捕。

昆虫记螳螂捕食概括内容

讲了螳螂的“美好”名声、优雅外形、残忍习性、较好饲养、螳螂猎食、螳螂产卵、螳螂出生等方面的内容,重点介绍了其捕食过程和残忍习性。

⑴捕食:猎物移动到螳螂的捕食范围内的时候,螳螂会有反应。首先是头转到猎物的方向,紧紧盯住猎物。之后前足(爪子)收紧,重心后移,视线不离猎物。等到最佳时机,螳螂会以极快的速度将猎物捕获,将爪子刺刺进猎物身体,紧紧抓住,并啃食起来。

⑵残忍习性:专吃活食,昆虫界和平居民的老虎。力大无穷,嗜肉成性,凶神恶煞的刽子手。雌螳螂肚子有卵里,越发残忍反常。雌螳螂间互相挑衅,撕咬,甚至吃掉对方。结婚交配完的当天,或第二天,一口口吃掉。七次求婚一只雌螳螂竟然接受了七次求婚,七次吃掉了雄螳螂

昆虫属于节肢动物门、昆虫纲,节肢动物是地球上种类最多的一个门,而其中的昆虫纲又是其中种类最多的一个纲。

陆生节肢动物是从水生节肢动物进化来的,而节肢动物是最先登陆的动物。

在距今大约55亿年前的寒武纪,海洋中出现的生命大暴发,出现了大量新的物种,其中就有许多的节肢动物,如三叶虫,还有许多似虾非虾的节肢动物(当时,地球上还没有如鱼这样的脊椎动物,节肢动物是最高等的动物)。这些动物大多是植食性的,但也有以其它动物为食的肉食性的。

在距今大约45亿年前的奥陶纪,植物开始登陆,很快就从苔藓类进化为蕨类植物。动物都是随着食物走的。植物登陆了,以植物为食的动物也开始尝试登陆。首先进行尝试的就是节肢动物。在此之前,地球陆地上还没有任何动物。

与当时地球上生存的其它动物相比,节肢动物登陆有着无可比拟的优势。首先,节肢动物体表覆盖有一层几丁质外骨骼,既可以防止体内水分蒸发,又可以无需借助水的浮力保持身体的形状。其次,节肢动物大多数体节上都长有分节的肢(节肢动物的名字就是这么来的),能够在陆地上支撑身体,并在陆地上移动。节肢动物要在陆地上生存,只要解决两个大的问题就行了。

一是直接从空气中获得氧气。水生节肢动物用鳃呼吸。但在陆地上,鳃变得无用。于是,节肢动物在体节两侧长出气门和气管,并连通身体内部器官,靠收缩和舒张体节,使空气进入身体内部,实现气体交换,并把废气排出体外。

二是在陆地上的繁殖。节肢动物的卵没有外面的防水层,无法阻止水分蒸发。于是,节肢动物“想”出了各种各样的办法解决这个问题。如把卵产在地下湿润的土壤中;把卵产在植物表皮以内;把卵产在其它动物体内;把产成一团,再在卵块外面包裹一层泡沫状液体物质;把卵产在水中,让卵在水中孵化,幼体在水中成长,等等,从而成功解决了陆地生活的繁殖问题。

其它的进化还有,如用于游泳的桨状肢进化为肢端有钩的行走肢等。正是通过快速的适应性进化,使节肢动物迅速适应了陆地生活,占领了陆地,成为当时(乃至今天)地球上最成功的物种。

节肢动物登陆成功后,利用其世代时间短、繁殖能力强等优势,迅速进化和分化,种类和数量快速增加。其中一类复眼、六足的节肢动物(就是昆虫)不但进化出极多的种类,还进化出用于飞行的翅膀(昆虫的翅膀是如何出现的,至今不甚明了),并迅速占领的天空。

蟋蟀又叫促织、趋织、蛐蛐,是一类善吃、好斗的昆虫。夏末秋初的夜晚,它们躲在墙角里、庭园中、杂草间、砖瓦下、土洞里,不停地发出“瞿瞿”瞿”“唧唧……唧唧……”的鸣叫。蟋蟀中只有雄蟋蟀会叫,因为它有发声器,这是一种“求婚”的信号,雌蟋蟀听到后会赶去“赴约成亲”。这时,如果闯来一只雄蟋蟀,就会发生一场搏斗。

两只雄蟋蟀先是振翅鸣叫,然后爪子相对,猛扑乱咬,直到一方斗败逃脱为止。得胜的雄蟋蟀,还要得意地振翅鸣叫一番。因为蟋蟀善鸣好斗,自古以来,人们喜欢饲养蟋蟀,观看它们精彩的争斗表演。

在蟋蟀的头上,有一对比身体长的丝状触角,尾部有一对长长的尾须,雌蟋蟀的产卵管比较长,夹在两条尾须当中,所以俗称三尾子。雄蟋蟀没有产卵管,叫它二尾子。凭鸣声常常可以判断蟋蟀的优劣:鸣声尖而轻的多为小蟋蟀,鸣声高亢雄厚的多为个头较大的壮蟋蟀,叫不成声的可能是“烂衣翅”,它的一只翅膀发育不良,或幼虫蜕变成虫时因外因烂掉了部分翅梢;可是“烂衣翅”不是无用之辈,它在格斗时却十分凶猛哩!

由于蟋蟀善鸣好斗,不少人偏爱它,而对它的坏处反不以为然了。其实,蟋蟀是农业害虫,不论成虫还是幼虫,都能咬食农作物的叶、茎和根。

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