讓路,墨西哥跳豆——鎮上出現了一種新的跳躍毛毛蟲

許多成年昆蟲透過跳躍來移動,但對於大多數昆蟲幼蟲來說,它們堅硬的外殼使得跳躍幾乎不可能。不過,也有一些值得注意的例外,例如墨西哥跳豆蛾(Cydia deshaisiana)的幼蟲,它們在Sebastiania植物的種子內跳躍;以及來自南非的Emporia melanobasis蛾的幼蟲,它們在俗稱墨西哥跳躍樹的寄主樹的種子內跳躍。現在,我們又增加了一個例子,研究人員描述了來自越南的Calindoea trifascialis毛毛蟲的一種新的跳躍行為。

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許多成年昆蟲透過跳躍來移動,但對於大多數昆蟲幼蟲來說,它們堅硬的外殼使得跳躍幾乎不可能。不過,也有一些值得注意的例外,例如墨西哥跳豆蛾(Cydia deshaisiana)的幼蟲,它們在Sebastiania植物的種子內跳躍;以及來自南非的Emporia melanobasis蛾的幼蟲,它們在俗稱墨西哥跳躍樹的寄主樹的種子內跳躍。現在,我們又增加了一個例子,研究人員描述了來自越南的Calindoea trifascialis毛毛蟲的一種新的跳躍行為。

“有一天,在越南國家公園,我們收集了許多樹葉上的毛毛蟲,並將它們放在我床下的塑膠容器裡過夜,以便早上研究,”來自加拿大皇家安大略博物館自然歷史部的金·漢弗萊斯說,他與多倫多大學的克里斯托弗·達林一起發現了這種行為。“我整夜都發著燒,昏昏沉沉。大老鼠整夜都在吵鬧著圍攻我們。早上,我告訴達林博士,我太累了,吃不下早餐,我想在床上多躺幾個小時,恢復體力。他走了3公里到附近的一個小鎮去吃早餐。”


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漢弗萊斯還在床上躺著,又聽到床下傳來聲音。“我想,‘哦,不,即使在白天,老鼠還在鬧騰。’於是我看了看床底下,……沒有老鼠。噪音是從塑膠容器裡傳來的!於是我開啟蓋子,不敢相信自己的眼睛。我拿起幾隻跳躍的毛毛蟲,忘記了自己生病,以我跑過的最快的速度跑了3公里去給達林博士看。”

在其生命早期階段,C. trifascialis毛毛蟲會用東南亞龍腦香樹的樹葉建造一個帳篷,並將其固定在植物上。毛毛蟲以帳篷為庇護所,花三週時間增肥,為進入成年期做準備。當毛毛蟲準備蛻變時,它會把自己卷在一片新的葉子裡,從寄主植物上脫落,然後滾落到地上,尋找一個安全的地方建造繭並在裡面發育。

在地面上,毛毛蟲有被螞蟻和寄生蜂吃掉的嚴重風險,因此它需要儘快找到一個安全的地方。有點像你在睡袋或美人魚服裝裡移動的方式,它會反覆向上和向後推身體的前部,以足夠的力量撞擊葉卷的頂部,使其同時向上和向後抬起。如果葉卷升空,毛毛蟲每次跳躍都會在地面上向後移動約0.75釐米。有時,舉起的高度不足以實現一次適當的跳躍,但它總是會使葉卷向後移動。

漢弗萊斯說:“沒有其他昆蟲使用這種方法跳躍,”他在今天的《生物學快報》上描述了這種行為。“沒有其他昆蟲幼蟲在它自己製作的庇護所中跳躍,據我所知,也沒有其他昆蟲幼蟲像它這樣使用定向方法跳躍。因此,在我看來,有很多有趣的問題需要提出和調查。”

這是一個在透明卷中的例子,所以你可以看到它的向後移動

漢弗萊斯調查的第一件事是,為什麼毛毛蟲會冒險從龍腦香樹的安全環境中移動到地面上,那裡的捕食事件發生率要高得多。他發現,如果毛毛蟲留在地面上,實際上比它在繭中長期附著在植物上更有可能存活下來,因為在繭中,它很可能會因陽光照射而乾燥死亡。

接下來,他想弄清楚毛毛蟲一旦到達地面,是如何知道去哪裡的——因為它們在葉卷外什麼也看不見。“但它們有微小的眼睛,肯定能探測到最亮的光線的方向——太陽,”他說。“它們面向太陽,腹部或後部先跳。”但這並不意味著它們一定朝著陰涼的安全處前進。它們很容易朝著一大片陽光照射的地方前進,那會將它們烤焦。那麼,為什麼要冒險呢?

漢弗萊斯認為,C. trifascialis毛毛蟲使用陽光作為指南針來確定方向,這樣它就可以主要沿直線移動。而這可能是找到一個涼爽陰涼的地方讓蛹發育成成蟲的最有效策略。

“想象一下,你迷失在森林裡,水快喝光了。你知道某個地方有通往安全的道路。但是你看不見路在哪裡,因為有太多的樹木。你沒有地圖,但你有一個指南針,”他說。“為了獲得安全,你應該只是四處遊蕩,希望偶然發現一條路嗎?你應該使用指南針,徑直朝任何方向走嗎?或者你應該做一些介於兩者之間的事:稍微隨機一點,稍微直一點?這有點像昆蟲必須面對的困境。但是沒有地圖的指南針有用嗎?答案似乎是肯定的。”

今年早些時候,由瑞典隆德大學的瑪麗·達克領導的一個團隊報告了另一種昆蟲在黑暗中需要確定移動方向的類似策略。在沒有月亮的夜晚,非洲滾糞甲蟲(Scarabaeus satyrus)會利用銀河系的光線來確定方向。事實證明,星光作為指南針的效果不如月光,但它仍然使甲蟲和它們的糞便到達它們需要去的地方的速度比沒有任何光時快三倍以上。

第一個影片由克里斯·達林拍攝,第二個影片由金·漢弗萊斯拍攝。

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About Becky Crew

Bec Crew is a Sydney-based science writer and award-winning blogger. She is the author of 'Zombie Tits, Astronaut Fish and Other Weird Animals' (NewSouth Press).

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