北京皮肤病医院地址 https://m-mip.39.net/nk/mipso_4620139.html文/付新华
漫天飞舞的萤火虫是一种能引起久违朦胧童年回忆的精灵,也是“轻罗小扇扑流萤,卧看牛郎织女星”的爱情向往。孩童们追逐着萤火虫,将它们放在瓶子里拿回家把玩。它们对人类是温顺的,即使在被恶作剧地捏死时还发出一片闪亮的光。
萤火虫的发光是用来谈恋爱的,就像人们在恋爱期间喜欢说大堆的绵绵情话。然而,凡事各有利弊。虽然萤火虫的“闪光情话”在繁衍后代中非常有效,但是也会吸引捕食者前来觅食。那么,如何在暴露自我进行繁殖的同时,又能有效地防卫被闪光所吸引过来的捕食者?
有*的血液、反射性流血行为和明亮的持续光构成了萤火虫对付捕食者的有效武器
萤火虫在漫长的生命长河里悠悠而下,在自然界占据了一席之地,想来必有独到的生存法宝。据科学家研究,萤火虫的血液中含有一类甾类化合物,和癞蛤蟆身上疙疙瘩瘩的皮肤分泌的*素结构类似,正是这些血液中的*素加上具有恐吓作用的发光使得萤火虫得以生存下来。
当捕食者捕捉窗萤、锯角萤及短角窗萤的雄性成虫时,触及翅膀及前胸背板的时候,一滴血液会迅速从接触部位分泌出,黏乎乎的,味道难闻极了,发光器则发出明亮的持续光。奇特的是,只有接触的地方才分泌血液。在~倍的扫描电子显微镜下观察,你会发现在萤火虫的前胸背板和翅膀边缘密布一些圆形的小坑结构,这些小坑排列整齐,犹如一排虚线将萤火虫缠绕保护。当萤火虫成虫受到惊扰时,血压将小坑底部的膜冲破,数个小坑内汇聚成一滴晶莹透亮的白色有*血液。当小型捕食者如蚂蚁接触到白色的黏稠血液后,会不停地用前足清理粘在触角及嘴巴上的萤火虫血液,根本无暇去攻击萤火虫。研究发现,北美洲的一类萤火虫血液中含有类似蟾蜍*素的有*化合物。我推测,其他萤火虫体也会利用类似的有*物质进行防卫。这种有*的血液和反射性流血行为及明亮的持续光便构成了萤火虫对付捕食者的有效武器,虽然不能见血封喉,但对付一般的捕食者绰绰有余。
短角窗萤幼虫具有可翻缩的防卫腺体
水栖萤火虫如*缘萤、雷氏萤等具有一种新式“化学武器”。当用力挤压水栖萤火虫的身体时,它的身体两侧会翻出对称的10对白色的囊状腺体,同时释放“松香味”难闻气味。这些防卫的化合物就是从这些白色的腺体里释放出来的。表面上这些腺体似乎平常无奇,然而透过扫描电子显微镜电子束的强大力量,你可以看到自然的伟大杰作。这些白色腺体的表面生长着颗颗圆形“花瓣”状的结构,这些“花瓣”有二瓣到六瓣不等,有着惊人的对称。
扫描电子显微镜下,可以清晰地看到水栖萤火虫腺体表面密布颗颗“花瓣”状结构
水栖萤火虫腺体表面二瓣状结构
水栖萤火虫腺体表面三瓣状结构
水栖萤火虫腺体表面四瓣状结构
水栖萤火虫腺体表面五瓣状结构
水栖萤火虫腺体表面六瓣状结构
此后,我经过3年的研究发现,另外一类萤火虫——短角窗萤幼虫也具有这种可翻缩的腺体。这些幼虫释放出淡淡的“柠檬味”,腺体的表面也生长着奇特的结构,有的似花蕊,有的似颗颗葡萄。超薄切片发现,这些“花瓣”状的结构连接着大型的细胞,我推测这些细胞吸收血液里的一些前体化合物,在细胞内进行合成加工,并将具有防卫功能的化合物运输到这些“花瓣”状的结构里。这些“花瓣”状的结构就好像是缓释“胶囊”,慢慢地将挥发性的化合物释放出来。然而,既然单一的“花瓣”结构也能起到相同的作用,为什么水栖萤火虫防卫腺体上会分化出这么多形状的“花瓣”结构?是否还有不为人知的作用?苦苦思索而不解,似乎这浓烈的“松香味”越来越浓了,看来我是彻底迷上了萤火虫,无药可救了。
当蚂蚁等小型捕食者接触到萤火虫白色的粘稠血液后,会不停地用前足清理粘在触角及嘴巴的萤火虫血液,根本无暇去攻击萤火虫
最近,我还发现了很有趣的萤火虫幼虫防卫行为。扁萤属的幼虫肥肥大大的,爬起来动作很迅速,牙齿很锋利。当它遇到敌害的时候,首先会发出明亮的光进行警告。如果捕食者不识趣还要撕咬它时,它就会使出绝招,甩出一团鼻涕状的臭臭的血液,糊住捕食者的脸。在捕食者狼狈不堪地企图把这团恶心的东西从脸上抹掉的时候,扁萤幼虫可以从容地离开。当我用镊子刺激扁萤幼虫的时候,发现只有它的尾部最敏感,可以随时喷射出鼻涕状的血液,可见它的防卫武器是在后方的。那么,它用这种壮士断腕般的自救方法进行御敌,岂不是很危险,有可能会血流不止而亡吗?其实,我们的顾虑是多余的。扁萤幼虫尾部侧方的小囊在压力增大的时候破裂,血液喷射而出,当敌害消失后,体液压力减小,同时血液会马上凝结成块,进行止血。不过,不到万不得已,它不会使出这招,毕竟是鱼死网破般的斗争,对扁萤幼虫也是有损害的。
扁萤幼虫尾部可以随时喷射出鼻涕状的血液用以防卫
(本文作者付新华为华中农业大学植物科技学院副教授,我国第一个从事萤火虫研究的博士,发现并定名了雷氏萤、武汉萤、穹宇萤、泰山萤、中国萤等多种萤火虫。)
——选自《科学画报》
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