本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
在世界各地(包括美國)的小溪和池塘中,生活著一種昆蟲,它可以長到四英寸長,並長有一對巨大的鉗子和一個喙,用於向獵物體內注入消化酶。它被稱為巨型水蠆。這就是它的生存之道。
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您剛才看到的是巨型水蠆的伏擊狩獵策略。一旦它們抓住獵物,就會注入有毒的消化液,等待幾分鐘,然後吸食由此產生的漿液。它們不僅僅捕食小魚和甲殼類動物;還被發現捕食蛇、幼龜,甚至偶爾會咬人的腳趾(據報道非常疼)。它們很狡猾,甚至在被人類等更大的捕食者驚嚇時,也會裝死。它們從肛門滲出液體以增強效果,但這只是一種偽裝;它們可能會突然復活並蜇人。它們整體的狩獵和進食策略與世界上大多數蜘蛛所使用的策略非常相似。當然,巨型水蠆在水下完成所有這些。它沒有鰓——那麼當它耐心地等待獵物出現時,它是如何呼吸的呢?
巨型水蠆是世界上最大的真 bug —— 正式名稱為半翅目昆蟲。真 bug 通常可以透過其特徵性的喙或“口吻”來識別,它們通常用它來進行刺穿和吸食。這是一種在植物上得到充分利用的特性,讓世界各地的農民,以及可能還有植物本身感到懊惱。另一些,如水蠆,則以動物為目標。巨型水蠆所屬的真 bug 科,Belostomatidae,也被稱為“咬趾蟲”或電燈蟲 (ELB)。它們得名不是因為它們融合了披頭士風格的流行音樂、古典音樂和科幻專輯封面,而是因為你可以在晚上用燈光捕捉到它們。
這個物種,Lethocerus patruelis,是歐洲最大的真 bug 和最大的水生昆蟲。《ZooKeys》雜誌最近發表的一篇論文(影片作者即為此論文作者)記錄了歐洲大田鱉在保加利亞的北部擴張,作者將其解釋為氣候變化可能導致的結果。他們還發現,巨型水蠆具有一種不尋常的(對於真 bug 而言)性細胞分裂形式。
儘管是兇猛的掠食者,但這類昆蟲卻有著令人驚訝的溫柔一面。電燈蟲在動物世界中實行一種不尋常的育兒方式:爸爸日託。在大多數負子蝽科昆蟲中,雌性將卵產在雄性的背上。雄性盡職盡責地揹著它們四處走動,保持卵的溼潤、清潔和安全,免受捕食者的侵害。在真正的巨型水蠆(Lethocerus)中,就像我們上面看到的那種,雌性只是將卵產在略高於水面的植物上。在那裡,雄性守護並保持卵的溼潤直到它們孵化,甚至可能留在莖或草葉上,以防止絕望的雌性為了尋找配偶而殺死若蟲。一旦它們孵化,小若蟲就只能靠自己了。
這讓我們回到它們的水下狩獵和潛水能力。一種呼吸空氣的昆蟲是如何在水下停留如此之久的?昆蟲沒有像脊椎動物那樣的肺。相反,它們透過遍佈全身的微小孔隙(稱為氣門)呼吸;氣門通向一系列細小的隧道,稱為氣管,氣管將氧氣直接輸送到身體的所有組織。這與我們的系統大不相同,我們的系統中,空氣只輸送到肺部,肺部為血液提供氧氣。然後,我們的迴圈系統將氧氣輸送到身體的所有組織。
巨型水蠆在水下呼吸的方式是將空氣供應帶在身上:像許多其他水生昆蟲一樣,許多負子蝽科昆蟲透過困在身上的氣泡在水下呼吸。Lethocerus大田鱉屬昆蟲的翅膀下有一個小空間,可以在那裡捕捉空氣,並透過氣門呼吸空氣。這相當於昆蟲的水肺系統。
我將以這段安靜的巨型水蠆狩獵集錦影片結束本文。在 :14 處,您可以看到口吻正在注入其破壞性的有效載荷。如果您仔細觀察,可以看到一根細絲延伸到蜻蜓幼蟲半透明的身體中。在 :18 處,是蜻蜓稚蟲頭部開始流血的相當可怕的景象。然後,如果您在 1:42-3 左右非常仔細地觀察水蠆身體的背面,我想您可以看到水蠆翅膀下方的氣罐的蹤影。最後,在 2:06 處,您會看到一段類似“扎普魯德膠片”的逐幀動作。請欣賞。
參考文獻Grozeva S., Kuznetsova V., Simov N., Langourov M. & Dalakchieva S. (2013). 歐洲大田鱉 (Lethocerus patruelis) (Stål, 1854) (異翅亞目, 負子蝽科) 雄性減數分裂中的性染色體預先還原,以及關於該物種分佈的一些註釋,《ZooKeys》,319 119-135. DOI: 10.3897/zookeys.319.4384.app
