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
这是一只蛙腿叶甲(Sagra buqueti),很有可能它那巨大的腿是它的武器。
这种色彩鲜艳、虹彩闪烁的物种发现于东南亚的丛林中,体长可达 5 厘米。与它的名字不同,它不使用后腿跳跃,而是用它们抓住茎和叶子,同时进食,其抓握力得益于覆盖在腿表面的大量微小毛囊。但这些腿可能不仅仅是用来抓握,因为看看雄性和雌性之间的差异
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如果雄性和雌性在树上以大致相同的方式移动以寻找食物,那么雄性最终会长出如此巨大的后腿一定有原因,这使得研究人员怀疑它们可能是一种性选择的特征,是雄性之间为争夺雌性而发生的竞争的结果。我们还没有看到两只蛙腿叶甲之间的腿部战斗,但这种行为在属于不同科(缘蝽科)的几种甲虫中观察到,它们也具有类似超大的后腿。
研究人员认为,缘蝽科昆虫(也称为叶足椿象)的改良腿在种间相互作用中发挥着重要作用,例如雄性为争夺雌性而战,或雌性为争夺美餐而战。通常,缘蝽科昆虫后腿的上部(称为胫骨)会增大、变扁平,并且通常覆盖着刺。有时,后腿的下部(称为股骨)也会增大。
1993 年,日本琉球大学昆虫学实验室的宫武隆久在冲绳岛上捕获了一群西番莲椿象(Leptoglossus australis),并在实验室环境中观察了它们的行为。因为他看到这些椿象在野外丝瓜(Luffa cylindrical)上交配,宫武在他的实验室里挂了一些丝瓜,以观察这是否会引起雄性之间的竞争行为。
在《动物行为学杂志》上报道,宫武描述了基本上是甲虫腿摔跤的行为。开始时,雄性 1 号注意到雄性 2 号正在靠近,导致他抬起一只巨大的后腿,并在雄性 2 号面前摇晃。如果雄性 2 号无视这种威胁并继续靠近,雄性 1 号将发起宫武称之为的“单侧攻击”,这可能会有两种结果:要么他会试图用前腿勾住并拉扯雄性 2 号的胸部(身体的上中部),将其拖走,要么他会用后腿反复击打他。
如果雄性 2 号仍然没有放弃,雄性 1 号会张开后腿,然后转过身,让他的屁股(或他腹部的后部)对着雄性 2 号。雄性 2 号也会做同样的事情,然后就会开始一场激烈的击剑比赛,或者说是腿部的掰手腕比赛,在此期间,两只雄性都会试图用它们多刺的后腿缠绕住对方的腹部。有时事情会变得很奇怪,其中一只雄性会试图通过骑在对方身上来进一步宣示自己的统治地位,但这不是太奇怪,因为这种骑乘是非性行为。失败的雄性会等待获胜者完成骑乘,然后在被释放后撤退。
在宫武观察到的西番莲椿象雄性之间的 49 次遭遇中,几乎一半的遭遇在“单侧攻击”阶段就解决了。三分之一的腿部摇晃威胁被竞争对手认真对待,导致他们撤退。较大的雄性赢得了大多数战斗。
1998 年,史密森尼热带研究所和哥斯达黎加大学的威廉·埃伯哈德在墨西哥野外观察了另一种缘蝽科昆虫——巨型叶足椿象(Acanthocephala declivis)的性行为。埃伯哈德在《美国昆虫学会年鉴》中报告说,如果雌性不想交配,它们会用后腿推开雄性,但如果雌性有接受意愿,它们两个会非常安静地交配,有时一方或双方会在同时从树上进食。有一对交配了 90 多分钟。
埃伯哈德还发现,雌性巨型叶足椿象在良好的觅食区域通常对彼此非常具有攻击性,会像西番莲椿象一样,用后腿挥舞着发出威胁并互相击打。有时,雌性会转过身来挥舞她的后腿和她的屁股,以真正强调她的信息。对方雌性要么抬起自己的腿作为回应并撤退,要么会转过身来,进行一场屁股对屁股的腿部击打战。在埃伯哈德报告的一个例子中,一只雌性进行了如此猛烈的击打,以至于她的对手直接从树上掉了下来。
由于雌性在战斗时倾向于在它们的屁股之间保持一定的距离,它们最多只能用它们的后腿互相击打或轻微地抓住对方。另一方面,雄性则直接冲进去,背对着对方走,后腿伸出并保持相对较低的位置,直到他们的屁股尖端接触。然后,它们开始一场激烈的腿部战斗,这里的目标是抓住对手的腹部,并用后腿快速有力地挤压几次。有时,这场战斗会导致两只雄性在挤压过程中从树上掉下来,促使它们在半空中分开,然后一只或两只都会飞回树干上的原始位置。埃伯哈德注意到雄性的腿因战斗而出现了一些磨损——一些雄性跛行行走,而另一些雄性则完全失去了一条腿。
虽然接近雌性似乎是这些战斗的主要原因,但埃伯哈德注意到,在战斗的激烈过程中,雄性经常会完全忘记雌性。因此,即使一只雄性获胜,它也不会直接走向等待着的雌性,而是会追逐失败者达一米远,然后再返回其原始位置,以搜寻更多的竞争对手。这表明,更多的是关于捍卫自己的单身领地,埃伯哈德说,他很快指出了当同一区域有多只叶足椿象时,这种行为是如何变得无效的
“雄性侵略性无效的最戏剧性例证是,一只大型雄性花了四个小时的大部分时间,在树干两米长的区域内威胁和攻击其他雄性。尽管这只雄性赢得了所有的侵略性互动,但它没有获得一次交配,即使在此期间,树干的这一部分发生了 10 次涉及其他雄性的交配。”
老兄。拜托了。
埃伯哈德认为,由于雄性不使用它们的巨大后腿来求爱雌性,它们可能代表了对其他雄性施加有力惩罚性挤压的适应。那么美丽的蛙腿叶甲是否也在做同样的事情?看看那些东西!
引用的论文
Emlen, Douglas J. (2008) 动物武器的进化。,39(1), 387-413
Eberhard, William (1998)。Acanthocephala declivis guatemalana (半翅目:缘蝽科)的性行为及其改良后腿的异速生长。《美国昆虫学会年鉴》,91 (6), 863-871
Miyatake, Takahisa. (1997) 后腿作为Leptoglossus australis(异翅目:缘蝽科)雄性竞争武器的功能形态,《昆虫行为杂志》,10(5), 727-735
宫武隆久 (1993) 叶足椿象Leptoglossus australis, Fabricius(异翅目:缘蝽科)的雄性攻击行为会因体型差异而改变,《动物行为学杂志》,11 (1), 63-65
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