多情的昆虫预测天气

研究发现,气压变化会减少甲虫、蛾和蚜虫的交配

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人们长期以来声称动物可以预测天气,例如在降雨威胁时减少活动。此类理论几乎没有证据支持,但现在,一个科学家团队发现了一个具体的例子:昆虫会因预示降雨的气压下降而避免性行为。

巴西圣保罗大学昆虫学家何塞·本托实验室的研究人员最初产生了研究气压对行为影响的想法,当时他们注意到昆虫实验中出现了一些奇怪的事情。“在某些日子里,它们工作得不太好,我们只是在实验室里没有观察到太多活动,”实验室成员玛丽亚·佩尼亚弗洛尔说。她说,最常见的情况是预报有雨的时候。实验室控制了光照、温度和湿度等条件,因此研究人员想知道昆虫是否对气压下降做出反应,以保护自己免受破坏性降雨的侵害。

他们与加拿大伦敦西安大略大学的同事合作,测试了三种无关的物种——葫芦科甲虫(Diabrotica speciosa)、真正的粘虫蛾(Pseudaletia unipuncta)和马铃薯蚜虫(Macrosiphum euphorbiae)——对气压变化的反应。结果今天发表在《PLoS ONE》杂志上。


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没心情
当气压迅速下降时,雄性甲虫对雌性信息素的反应变得迟钝得多。如果将它们放在雌性甲虫附近,它们仍然会交配,但大多数会跳过通常的求偶行为,直接进行交配——就好像它们想在致命的风暴来临之前尽快结束一样。

蛾和蚜虫也有类似的反应。当降雨威胁时,这两种小型、轻型昆虫的雌性都会减少“呼叫”行为——散发性信息素来吸引配偶。上升的气压会预示着多风天气的临近,也会让这些生物失去常态:必须不稳定地站在叶子边缘呼叫的雌性蚜虫减少了呼叫。与气压稳定时相比,雄性蚜虫和雄性蛾在气压上升和下降的情况下对呼叫的反应都不太灵敏。

加拿大本拿比西蒙弗雷泽大学的昆虫学家伯纳德·罗伊特伯格认为,研究人员对行为变化的解释是正确的。他说,来自压力变化的“死亡预期”应该会改变昆虫的行为,使其基因传递的机会最大化。罗伊特伯格在 20 年前也做过类似的观察,表明在气压下降的情况下,寻找产卵地点的雌性寄生蜂(Leptopilina heterotoma)会降低标准,并使用已经被寄生的寄主。

本托怀疑昆虫利用角质层上的微小毛发状感受器来感知压力变化。本托说,在完全不同目的昆虫中观察到类似的行为表明这种能力很普遍。但佐治亚大学雅典分校的昆虫学家罗伯特·马修斯说,在证实这一点之前,还需要更多的例子。“昆虫世界的多样性如此之大,概括到所有昆虫可能有点牵强,”他说。

但他补充说,这在进化上是有道理的——特别是对于那些一生都在交配的昆虫来说。“性行为是一些昆虫所做的一切。它们需要适应才能做好这件事。”

本文经《自然》杂志许可转载。这篇文章最初于 2013 年 10 月 2 日首次发表

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