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深秋,這附著在樹幹上的奇怪東(dong) 西,並不是某種昆蟲的蛹或是羽化後留下的蛹皮,而是某種昆蟲腹部。
若是你提前些時候在這些樹幹上尋找,你會(hui) 看到更加詭異的畫麵:很多已經死亡、身體(ti) 上落滿了塵土的昆蟲,姿態各異地附著在樹幹上,在秋風中瑟瑟地抖動著。
是誰呢?原來是樹蜂!為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有這麽(me) 多的樹蜂死在樹幹上呢?我們(men) 慢慢揭曉答案!
樹蜂屬於(yu) 膜翅目樹蜂科,是一類蛀幹的蜂類,種類並不算多,全世界已知約150種。中國最常見的是藍黑樹蜂和大樹蜂,以及我們(men) 的主角——煙扁角樹蜂。
煙扁角樹蜂Tremex fuscicornis分布於(yu) 北美、北歐、西歐和東(dong) 南亞(ya) ,在我國分布於(yu) 東(dong) 北、華北、華東(dong) 、華中、西北、華南部分省份及西藏。
煙扁角樹蜂雌蟲個(ge) 頭比雄蜂更大,甚至可達兩(liang) 倍多,腹部各節呈梯形,足節黑黃色相間,翅為(wei) 淡黃褐色,較為(wei) 透明。
雌蟲將幼卵產(chan) 在瀕死木或樹皮光滑部位和皮孔上,幼蟲體(ti) 長12~46mm,圓筒形,乳白色。3齡前幼蟲活動空間基本在產(chan) 卵道附近,3齡後的幼蟲開始向木質部深處鑽蛀。老熟幼蟲在靠近樹幹邊緣處築蛹室化蛹,蛹期25~35天。
圖源:www.naturbasen.dk
那麽(me) ,問題來了,小小的樹蜂如何能夠輕鬆將蟲卵產(chan) 在堅硬的樹幹中?它的產(chan) 卵器有什麽(me) 特殊結構嗎?
樹蜂的產(chan) 卵器分為(wei) 兩(liang) 部分——產(chan) 卵管和產(chan) 卵管鞘,產(chan) 卵管為(wei) 黑色細管狀,不產(chan) 卵時包裹在產(chan) 卵管鞘內(nei) 。若是將產(chan) 卵器比喻為(wei) 折疊刀,那麽(me) 產(chan) 卵管則為(wei) 刀,而產(chan) 卵管鞘則為(wei) 刀柄。
最特別的是樹蜂的產(chan) 卵管具有兩(liang) 個(ge) 相互咬合的瓣膜,每個(ge) 瓣膜具有倒向的輪齒。當其中一個(ge) 瓣膜抓住木頭以提供阻力時,另一個(ge) 瓣膜向前推進一小步;然後這個(ge) 瓣膜抓住木頭提供阻力時,第一個(ge) 瓣膜就又向前推進一小步。如此這般快速擺動,兩(liang) 個(ge) 瓣膜輪流提供阻力並向前推進。依靠這樣原理,樹蜂的產(chan) 卵管可以鑽入木頭很深,這個(ge) 過程需要的力量是很少的。
樹蜂產(chan) 卵管的結構和產(chan) 卵機製已經啟發科學家,發明出了一種與(yu) 樹蜂產(chan) 卵管工作原理一樣的仿生神經外科手術探針。這種探針也具有兩(liang) 個(ge) 小齒的瓣膜,能夠深深地刺入腦部,但隻造成很小的損傷(shang) 。這樣的探針夠幫助外科醫生在做手術時大大減小對一些難於(yu) 到達位置時的切口。
樹蜂產(chan) 卵管由呈鋸齒狀的兩(liang) 部分組成,一側(ce) 是切削齒,通過往複運動鑽削樹木;另一側(ce) 是口袋狀齒形,通過往複運動將鑽削產(chan) 生的樹屑帶出樹洞。
科學家利用樹蜂產(chan) 卵管的形狀和結構特點,設計出一種太空仿生鑽頭,可以在幾乎沒有重力的火星及無任何重力的流星表麵鑿洞。
圖源:見水印
解決(jue) 了產(chan) 卵問題,還要解決(jue) 寶寶的飯食,那麽(me) ,樹蜂剛孵化的幼蟲又以什麽(me) 為(wei) 食呢?
原來,樹蜂雌蟲(比如某些Tremex屬物種)產(chan) 卵時,不僅(jin) 將蟲卵注入樹木體(ti) 內(nei) ,連同自身分泌的毒素和體(ti) 內(nei) 共生真菌菌絲(si) 一起注入了樹木體(ti) 內(nei) 。共生真菌開始萌發並在蟲卵周圍生長,為(wei) 蟲卵孵化創造有利的生存環境。
早齡幼蟲以共生真菌菌絲(si) 為(wei) 食,3齡期後的幼蟲可以取食被共生真菌侵染的木材。同時,共生真菌能夠降解寄主樹木的木質素和纖維素等大分子有機物,破壞樹木的內(nei) 部結構,為(wei) 幼蟲的鑽蛀提供便利。
圖源:www.wildlifenorthamerica.com
原木上的樹蜂孔洞
樹蜂的“真菌協會(hui) ”破壞了樹木,在某些情況下甚至殺死了樹木。以煙扁角樹蜂為(wei) 例,它能夠為(wei) 害楊、柳等80多種闊葉樹。為(wei) 害嚴(yan) 重時每株樹幹內(nei) 的幼蟲多達數百條,使坑道相互連接,造成樹幹中空,阻滯水分和養(yang) 分的正常輸導,使樹勢衰弱,直到整株死亡。嚴(yan) 重威脅天然次生林、人工林和城市園林樹木的健康生長,樹蜂是林業(ye) 當中常見的害蟲之一。
在防治中,藥物比較難發揮威力,因為(wei) 其主要生活在樹幹內(nei) 部,隱蔽性強,受外界環境劇烈變化的影響小,化學藥劑難以接觸蟲體(ti) ,因而這種害蟲人工防治十分困難。
然而,魔高一尺道高一丈,進化如此完美的樹蜂還是有天敵滴!灰喜鵲、伯勞、螳螂、蜘蛛等以樹蜂成蟲為(wei) 食;啄木鳥以幼蟲為(wei) 食。最神奇的是樹蜂(煙扁角樹蜂)最重要的天敵,卻是有著同樣鑽木絕技的寄生蜂——馬尾姬蜂。
馬尾姬蜂(馬尾姬蜂屬Megarhyssa)可寄生在煙扁角樹蜂幼蟲及蛹內(nei) 。雌蜂尋找寄主時在樹間來回飛翔 ,發現目標後飛行逐步降低並在有害蟲的樹上來回盤旋。當找到被害蟲鑽食的樹幹時降落,用觸角敲打樹幹,尋找蟲孔。
那麽(me) ,寄生蜂是如何找到寄主樹蜂的呢?
原來,姬蜂可以利用嗅覺的化學信息物質、視覺的植物表麵色差信息、觸覺的寄主保護物性狀特征、寄主取食和運動所產(chan) 生的介質振動信號以及寄主活動和代謝的紅外輻射等多種途徑有效地發現隱蔽性害蟲的位置,從(cong) 而完成寄生行為(wei) 。
依靠敏銳的洞察力,馬尾姬蜂可以順藤摸瓜找到肥肥胖胖的幼蟲,然後利用發達的產(chan) 卵管鑽進樹幹內(nei) ,刺穿寄主幼蟲身體(ti) ,注入毒液,毒液不會(hui) 殺死幼蟲,卻能讓其癱瘓。接著在寄主幼蟲身體(ti) 中產(chan) 卵。
姬蜂幼蟲孵出後,慢慢從(cong) 內(nei) 部一點點地吃掉寄主幼蟲,它“保鮮”意識似乎是與(yu) 生俱來,先啃食寄主肌體(ti) 不重要的部分,使其一直保持存活狀態,直到姬蜂幼蟲羽化成蟲。
參考資料:
Infestation of the woodwasp
Tremex apicalis Matsumura
(Hymenoptera, Siricidae) on
the large-leaf dogwood
Swida macrophylla (Wall.)
with biological notes on its parasitoid wasps
煙角樹蜂的發生規律及防治方法
煙扁角樹蜂生活史習(xi) 性觀察
刀具仿生技術的研究進展
鬆樹蜂與(yu) 其共生真菌的互利共生關(guan) 係
天牛寄生蜂褐紋馬尾姬蜂的初步研究
寄生蜂尋找隱蔽性寄主害蟲的行為(wei) 機製
陳華燕 樹蜂產(chan) 卵
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圖片來源:羅剛 Google
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本期小編:空鳳小仙
《植物保護學報》
來源:人呆手戶
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