本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。
蜗牛的壳既是移动家园,也是移动防御系统。但是您知道它们也可以用壳来做这个吗?
那只可怜的甲虫看起来又惊又晕。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续提供关于塑造我们今天世界的发现和想法的有影响力的报道。
事实证明,在日本北海道岛和日本海对面的俄罗斯东北部地区,有两种相关的蜗牛物种——Karaftohelix gainesi 和 Karaftohelix selskii——具有惊人的能力,可以用它们的壳敲击捕食者,将最初进化为堡垒的结构重新用作主动击打的武器。以蜗牛为食的甲虫被蜗牛推开甚至翻过来。甲虫真的讨厌那样。
一支由日本和俄罗斯科学家组成的团队想知道,仅仅是捕食压力是否会导致这种行为的进化。他们得出的结论是,情况确实如此,在一篇11月11日发表在《科学报告》杂志上的论文中。没有其他明显的生态因素可以解释这种差异,因为会敲击甲虫的蜗牛与岛屿和大陆上密切相关的缩壳蜗牛并排生活,吃同样的食物,并在相同的枯叶层上爬行。根据他们对蜗牛 DNA 的研究,同样的敲击行为似乎在北海道和俄罗斯独立进化了两次,这也强烈暗示了针对捕食压力的自然选择是其原因,作者写道。
为什么会发生这种情况呢?敲击型蜗牛的壳稍大,入口也大得多,而退缩型蜗牛则相反。较大的开口允许更强壮的甩壳肌肉和更大的蜗牛通过,而较小、较厚的开口(以及随之而来的较小蜗牛)使得捕食性甲虫更难将头部伸入选择退缩的蜗牛的壳中。作者写道,这两种策略之间存在权衡,因此他们没有发现任何中间类型的壳,无论是作为一个独特的物种还是在物种内部。显然,一旦一个物种选择了一种策略,自然选择就会将其壳和身体推向一个极端或另一个极端,因为甩壳者如果体型较大则更容易生存,而护壳者如果体型较小且可以缩小它们的“前门”则更容易生存。作者说,这种由捕食压力造成的向相反体型的推动反过来可能会鼓励生殖隔离,从而导致物种形成,因为这些蜗牛更喜欢体型相似的配偶。
唯一已知的类似行为的另一个例子发生在另一种日本蜗牛 Acusta despecta 身上,当它们受到攻击时,奇怪的是,攻击者是萤火虫的幼虫。除此之外,世界其他地方显然没有会用壳敲击捕食者的蜗牛。
参考文献
森井雄太, 拉里萨·普罗佐洛娃, 和 千叶悟. "陆地蜗牛被动和主动防御的平行进化." 科学报告 6 (2016).