【地球演義】鐵蠆猙獰11:癢

【警告:本文可能會讓你渾身發癢】

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  石炭紀的天空是有翅昆蟲的避難所,只要振翅一飛,就可以輕易逃離蠍子,鞭蠍,無鞭蠍,蜘蛛還有角怖蛛的毒針鉗爪。然而,這些飛行先驅終究還是無法擺脫蛛形類的侵擾,一支古老而奇特的蛛形動物已經找到了從它們身上榨取營養的方法。

  研究者在一塊3.2億年前中石炭紀的有翅昆蟲化石上,發現了一個熟悉的身影:蟎蟲。

經過高度放大後,一隻體長0.8毫米的蟎蟲清晰地出現在比它大得多的昆蟲身上:這個場景被凝固保存了3.2億年。圖片來源自[1]。

現在我們知道,在很久很久以前,這隻甲蟲的祖先和它背上的蟎蟲的祖先就已經建立起了緊密的聯繫。圖片來源見水印。

除了昆蟲,蟎蟲也不會放過它的蛛形動物近親們。圖中的盲蛛身上紅色的小點就是寄生蟎,它們把口器刺入護甲薄弱的關節處,貪婪地吸食體液。圖片來源見水印。

  研究者把這隻化石蟎蟲命名為Carbolohmannia maimaiphilus,這也是此類行為的最早記錄。需要指出的是,Carbolohmannia maimaiphilus身上並沒有發現寄生性的特徵,比如步足退化,刺吸式口器和附著結構等等。也許它只是在搭便車,或者尋求庇護。不過可以肯定,昆蟲從中是得不到什麼好處的。這種不對等的共棲關係極有可能就是寄生的開端。

Carbolohmannia maimaiphilus化石SEM圖像和復原圖。這隻蟎蟲應該並不從昆蟲身上直接吸取營養,但它的後代無疑會演化出這種能力。圖片來源自[1]。

同樣是微型蛛形動物,擬蠍會用鉗子狀的腳須把自己固定在大中型昆蟲,鳥類或者蝙蝠身上,藉以擴散到遠超過自身運動能力所能達到的地方。在許多蟲珀化石里都能發現正在「搭車」的古代擬蠍。圖片來源見水印。

  各種蟎蟲構成了蛛形綱中非常古老而特化的一支:蜱蟎亞綱(Acari)。這個亞綱包括50000多個已知的現存種,是蛛形綱中最大的類群。考慮到這類動物微小的體型和隱秘的生活,真正的種數可能遠遠超過這個數量。

  蜱蟎類很可能是最早登上陸地的動物之一。目前發現的最早的蟎蟲化石來自泥盆紀早期,而且外形和生活習性已經非常特化了,這表明有一個人們所未知的早期演化歷程。可惜的是,由於它們的身體太過纖細柔軟,沒有相關的化石資料保存下來。

泥盆紀蟎蟲Protochthonius gilboa化石和復原圖,它已經和現代的蟎蟲非常接近了。圖片來源自[2]。

  經過一段不為人知的演化後,蟎蟲的祖先開始定居在早期的維管植物體內,取食幼苗的汁液。它們的寄生活動會在植物身上留下非常微小的痕迹,這些痕迹最早從石炭紀開始出現,並一直延續到現代。

有些現代植食蟎蟲潛入植物的幼嫩組織內(c),鑽出微小曲折的孔道(g),躲在裡面吸食汁液,然後把糞便排泄在孔道里(a)。圖片來源自[3]。

一些石炭紀石松植物和裸子植物(科達木)的化石剖面顯微放大後,發現了蟎蟲破壞造成的空洞,以及填充在裡面的微小糞便化石。在未來,蟎蟲的宿主還會擴大到各種動物。像這樣入侵皮膚,吸食組織液,而它們的屍體和排泄物也是造成過敏的重要源頭之一。圖片來源自[3]。

  在其他節肢動物,尤其是螯肢類,還在張牙舞爪地和脊椎動物生死相搏時,蟎蟲的祖先已經走上了小型化的道路,並發揮到極致。這些毫米甚至微米級的小怪物潛藏在各種微小的縫隙,包括植物和動物的身體內。在適應微環境的過程中,演化出異常多樣的形態和結構。一些自由生活和體外寄生的種類還保留著蛛形動物的外形,它們看上去像是非常小的蜘蛛。但許多寄生性,尤其是體內寄生的種類,單看外形,已經完全看不出屬於蛛形類了。由於結構差異太大,許多研究者認為蜱蟎類並不是一個單系群,它們很可能起源自幾類不同的祖先。

兩類蟎蟲的身體結構。雖然變形很大,但還基本能看出頭胸部(雖然非常退化)和腹部癒合成一體;還有螯肢,腳須和四對步足:這是螯肢動物的招牌特徵。圖片來源自[4]。

蠕形蟎寄生在人類的毛囊里,是痤瘡,毛囊炎和酒糟鼻的罪魁禍首之一。為適應狹小,油膩和缺氧的環境,它們已經把自己改造得面目全非了。圖片來源自網路。

一些蜱蟎類代表的外形。上排從左到右:甲蟎(Oribatida),輻蟎(Actinedida),革蟎(Gamasida),節腹蟎(Opilioacarida);中排從左到右:輻蟎2,巨蟎(Holothyrida);下排從左到右:粉蟎(Acaridida),甲蟎2,真蟎(Eleutherengona),軟蜱(Argasina),硬蜱(Ixodina)。圖片來源自[4]。

  蜱蟎類的生活習性和它們的外形一樣千變萬化。它們當中有分解有機殘渣的食腐者,是土壤生態系統的重要組成部分。也有許多蟎蟲是微型的捕食機器,會兇猛地攻擊微型昆蟲,或者其他蟎蟲,吸干獵物的體液。

正在捕食沫蟬若蟲(上圖)和其他蟎蟲(下圖)的肉食蟎。這種毫米級的殺戮無時無刻不在上演,但幾乎沒人會注意到它們。圖片來源自網路。

再次亂入的擬蠍:它們也是蟎蟲的天敵。上圖中的擬蠍生活在蜜蜂的蜂巢內,捕食寄生的瓦蟎,可以幫助蜂群控制寄生蟲的數量。圖片來源自[5]。

  人們更熟悉的是寄生性的蟎蟲,因為它們會造成種種困擾。植食性蟎蟲會傷害作物,傳播疾病,造成減產甚至絕收。

躲藏在葉片下方吸食汁液的葉蟎。它們俗稱「棉紅蜘蛛」,是重要的農業害蟲。圖片來源見水印。

  至於寄生在動物身上的,除了那些顏值殺手之外,最有名的莫過於讓人聞風色變的蜱蟲了。這類吸血蟲分布很廣,而且在一些人口稠密的地區數量特別多。筆者曾經在遊覽奈良春日大社時,被漫步在表參道的鹿身上(尤其是鹿角上)密密麻麻的蜱嚇到。所以在野外,盡量不要接觸野生動物。

硬蜱的發育過程,從卵中孵出的幼蟲只有三對足,經過蛻皮變態成四對足的若蟲,最後發育為成蟲。圖片來源見水印。

蜱的口器放大圖。它的口錐和螯肢特化成魚叉狀,長有尖利的倒鉤,一旦被叮咬極難拔出。硬拽的話,很容易扯斷蜱的身體,把口器留在皮膚里,造成感染。如果在身上發現蜱蟲,一定要到醫院求助專業醫生取下蟲體,進行消毒。圖片來源自網路。

  寫到這裡,我自己都覺得身上癢了,就此打住吧。然而不管如何痛恨,這些小怪物就生活在我們的身邊,和身體里。它們從3億年前就已經做此營生,把瘙癢和不快賜給包括我們在內的宿主,一代又一代,綿延不息。

  除了蟎和擬蠍,還有兩類微型的蛛形動物,在本回一併簡單介紹一下吧。它們是裂盾目(Schizomida)和須腳目(Palpigradi),都是只有十幾個種類的小目。這兩類動物都生活在潮濕的土壤表層,捕食一些微小的節肢動物,比如蟎蟲。

上圖:裂盾蠍(裂盾目);下圖:微鞭蠍(須腳目)。它們都只有幾毫米長。這兩類動物都和鞭蠍有很近的親緣關係。微鞭蠍不必說,仔細看,裂盾蠍的屁股後面也有一根短小的尾鞭。圖片來源自網路。

地球名片

生物分類:動物界-節肢動物門-螯肢動物亞門-蛛形綱-蜱蟎亞綱

存在時間:早泥盆紀 至 現代

現存種類:超過50000種

化石種類:不明

生活環境:陸地,極少數淡水

代表特徵:小型到微型蛛形動物,非常特化

代表種類:各種蜱蟲,蟎蟲

參考文獻:

[1] Robin et al., A Carboniferous Mite on an Insect Reveals the Antiquity of an Inconspicuous Interaction, Current Biology (2016), dx.doi.org/10.1016/j.cu

[2] Roy A. Norton, Patricia M. Bonamo, James D. Grierson, et al., Oribatid mite fossils from a terrestrial Devonian deposit near Gilboa, New York. J. Paleont., 62(2), 1988, pp. 259-269

[3] Conrad C. Labandeira, Tom L. Phillips and Roy A. Norton, Oribatid Mites and the Decomposition of Plant Tissues in Paleozoic Coal-Swamp Forests. PALAIOS,

Vol. 12, No. 4 (Aug. 1997), pp. 319-353

[4] Fabio Bernini (1986), Current ideas on the phylogeny and the adaptive radiations of Acarida, Bolletino di zoologia, 53:3, 279-313, DOI:

10.1080/11250008609355512

[5] beetime.eu/pseudoscorpi

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