本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
在世界各地(包括美国)的小溪和池塘中,生活着一种昆虫,它可以长到四英寸长,并长有一对巨大的钳子和一个喙,用于向猎物体内注入消化酶。它被称为巨型水虿。这就是它的生存之道。
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您刚才看到的是巨型水虿的伏击狩猎策略。一旦它们抓住猎物,就会注入有毒的消化液,等待几分钟,然后吸食由此产生的浆液。它们不仅仅捕食小鱼和甲壳类动物;还被发现捕食蛇、幼龟,甚至偶尔会咬人的脚趾(据报道非常疼)。它们很狡猾,甚至在被人类等更大的捕食者惊吓时,也会装死。它们从肛门渗出液体以增强效果,但这只是一种伪装;它们可能会突然复活并蜇人。它们整体的狩猎和进食策略与世界上大多数蜘蛛所使用的策略非常相似。当然,巨型水虿在水下完成所有这些。它没有鳃——那么当它耐心地等待猎物出现时,它是如何呼吸的呢?
巨型水虿是世界上最大的真 bug —— 正式名称为半翅目昆虫。真 bug 通常可以通过其特征性的喙或“口吻”来识别,它们通常用它来进行刺穿和吸食。这是一种在植物上得到充分利用的特性,让世界各地的农民,以及可能还有植物本身感到懊恼。另一些,如水虿,则以动物为目标。巨型水虿所属的真 bug 科,Belostomatidae,也被称为“咬趾虫”或电灯虫 (ELB)。它们得名不是因为它们融合了披头士风格的流行音乐、古典音乐和科幻专辑封面,而是因为你可以在晚上用灯光捕捉到它们。
这个物种,Lethocerus patruelis,是欧洲最大的真 bug 和最大的水生昆虫。《ZooKeys》杂志最近发表的一篇论文(视频作者即为此论文作者)记录了欧洲大田鳖在保加利亚的北部扩张,作者将其解释为气候变化可能导致的结果。他们还发现,巨型水虿具有一种不寻常的(对于真 bug 而言)性细胞分裂形式。
尽管是凶猛的掠食者,但这类昆虫却有着令人惊讶的温柔一面。电灯虫在动物世界中实行一种不寻常的育儿方式:爸爸日托。在大多数负子蝽科昆虫中,雌性将卵产在雄性的背上。雄性尽职尽责地背着它们四处走动,保持卵的湿润、清洁和安全,免受捕食者的侵害。在真正的巨型水虿(Lethocerus)中,就像我们上面看到的那种,雌性只是将卵产在略高于水面的植物上。在那里,雄性守护并保持卵的湿润直到它们孵化,甚至可能留在茎或草叶上,以防止绝望的雌性为了寻找配偶而杀死若虫。一旦它们孵化,小若虫就只能靠自己了。
这让我们回到它们的水下狩猎和潜水能力。一种呼吸空气的昆虫是如何在水下停留如此之久的?昆虫没有像脊椎动物那样的肺。相反,它们通过遍布全身的微小孔隙(称为气门)呼吸;气门通向一系列细小的隧道,称为气管,气管将氧气直接输送到身体的所有组织。这与我们的系统大不相同,我们的系统中,空气只输送到肺部,肺部为血液提供氧气。然后,我们的循环系统将氧气输送到身体的所有组织。
巨型水虿在水下呼吸的方式是将空气供应带在身上:像许多其他水生昆虫一样,许多负子蝽科昆虫通过困在身上的气泡在水下呼吸。Lethocerus大田鳖属昆虫的翅膀下有一个小空间,可以在那里捕捉空气,并通过气门呼吸空气。这相当于昆虫的水肺系统。
我将以这段安静的巨型水虿狩猎集锦视频结束本文。在 :14 处,您可以看到口吻正在注入其破坏性的有效载荷。如果您仔细观察,可以看到一根细丝延伸到蜻蜓幼虫半透明的身体中。在 :18 处,是蜻蜓稚虫头部开始流血的相当可怕的景象。然后,如果您在 1:42-3 左右非常仔细地观察水虿身体的背面,我想您可以看到水虿翅膀下方的气罐的踪影。最后,在 2:06 处,您会看到一段类似“扎普鲁德胶片”的逐帧动作。请欣赏。
参考文献Grozeva S., Kuznetsova V., Simov N., Langourov M. & Dalakchieva S. (2013). 欧洲大田鳖 (Lethocerus patruelis) (Stål, 1854) (异翅亚目, 负子蝽科) 雄性减数分裂中的性染色体预先还原,以及关于该物种分布的一些注释,《ZooKeys》,319 119-135. DOI: 10.3897/zookeys.319.4384.app