要做到眼觀六路,即使,我只是一隻蒼蠅。
(這次的主題,科學性較強一些,我也儘力把複雜的概念簡化了。如果大家有問題,可以在評論區提問,謝謝。)
眼睛,是很多生命體最重要的器官之一。在覓食,躲避捕食者,尋覓交配伴侶的過程中扮演了重要的作用。自然界中有很多眼睛發生特化的昆蟲,比如擬步甲中的樹甲,眼球異常龐大;再比如天牛中的眼天牛,複眼被分為兩對,一共四個眼睛,提供寬闊的視野。
Strongylium scheknlingi (來自於一位台灣網友,侵刪),可以看到發達的眼部(樹甲)。
但我們今天要談的,不是任何一種甲蟲,而是一種雙翅目昆蟲。突眼蠅,Stalk-eyed Fly.
可能大家想到蒼蠅,都會想到骯髒的垃圾和五穀輪迴之所。是的,大部分我們所見的蒼蠅,可能都比較噁心,讓人看到就要消滅掉。可是突眼蠅的眼睛實在是太有意思了,我忍不住要寫一篇文章。
上圖來自上海師範大學,採集於雲南。那麼,他的眼睛是如何形成的呢?很多朋友,如果了解一點蠅類的生活史,都知道要經歷化蛹,再羽化的階段。那麼突眼蠅的蛹是否就有著長長的眼柄托著兩個眼球呢?答案是否定的。
在羽化之初,成蟲會率先梳理自己的翅膀,保證翅膀不會變形。之後呢?趁著身體還未定形,仍然處於柔軟的可塑狀態。成年的雄蟲,會從深吸一口氣,導入頭部,通過管道通至眼柄,將自己的眼寬硬生生地擠寬,並且這樣的過程會儘可能多的重複,以達到儘可能的寬。
剛羽化,開始憋氣:
明顯變長:
最終成型:
這裡推薦大家去看一個視頻,真的很好,很推薦,我上面憋氣的兩張圖沒記錯也是裡面的內容截圖。[生命]突眼蠅 20120924_《微紀錄片》
這樣就有幾個問題湧現了出來:
1. n為什麼要這樣做?為什麼只有雄蟲這樣做?
2. n這樣做會不會讓自己面對捕食者時更脆弱?如果是,既然增加了被捕食的概率,為什麼還要這樣做?
3. n每隻雄蟲的眼寬都一樣嘛?眼部突出的是什麼結構?
4. n我也見過突眼蠅,不過好像有一點不同呢?
下面一一分解:
一 :為什麼要這樣做?為什麼只有雄性這樣做?
因為,眼寬越寬的突眼蠅,在爭奪交配權的時候,佔據絕對優勢。這裡很有必要提一下這類奇異生物的交配方式。當兩隻雄性個體相遇,首先他們會舉起頭顱,向對方炫耀自己的眼寬。這個時候,如果有一方寬於另一方,另一方會主動退下。如果兩隻個體眼寬旗鼓相當,那就免不了一番爭鬥。見下圖:雄性會高舉前足,互相攻擊。
失敗的一方自然落荒而逃
為什麼只有雄性這樣做?很簡單啦,因為雌性個體只會選擇眼寬最大的個體交配(原因一會講),或者決鬥的勝利者。所以為了爭奪交配權,當然要把眼寬搞得越浮誇越好(你說我是浮誇吧~~~~~~~誇張只因我很怕~~~~),這樣就可以儘可能的淘汰更多的競爭者。
二:這樣做會不會讓自己太笨重?如果太笨重,增加被捕食的概率,為什麼還要這樣做?
答案是:會。一些實驗指出,眼寬越寬,個體的反應時間越多。也就是說,自從觀察到危險,到振翅而飛,你的眼寬越大,你需要傳遞信號的時間就越多。而時間就是生命,百分之百增加了自己的死亡率。有的雄性個體,遲鈍的時間,可以達到0.5秒之久。
那麼,為了爭奪交配權,害得自己可能成為別人的食物,值得嗎?
值得。因為生物體的終極目標,就是找到配偶,繁殖下一代。這裡我還要談一談一個概念:Handicap Principlen(in biology).
簡單來說,這個叫做不利條件原理,由Amotz Zahavi 在1975年提出:當雄性表現出一些超凡的性狀,這些性狀甚至超過了其他一般雄性所能承受的極限。甚至連他自身都難以承受或者自保(例如突眼蠅)。雌性反而更青睞這樣的雄性,因為能表現出這些性狀,說明他在幼蟲階段的營養非常好,進一步說明也可以認為他擁有良好的基因。所孕育的後代,有更多的幾率保證存活率。(我簡單的說了一下,為了不了解的人能理解,大神就別跟我摳了)。
如果你還不明白,我給你舉個例子:
兩個男的,A和B (對應兩個雄性個體)
A: 沒什麼太多錢,但也有錢,穿著得體但一般。(對應發育一般的突眼)
B: 家境非常好,從小衣著華麗,喜歡穿貼滿了鈔票的衣服,但容易被搶)。(對應發育極好,但是易被捕食者攻擊的個體)
C: 不明真相的吃瓜女人 (一無所知的雌性)。
C為了後代和自己的生活與B在一起結婚生子,後代也成為B類人(對應從幼蟲階段營養極好的個體)。
這樣是不是容易理解一些?洗澡的時候想出來的例子,有不懂的評論區里問。
這類現象在昆蟲王國里很常見,因為是R選擇生物,他們在幼蟲期的表現,基本上決定了未來的個體大小和一生的路。與K選擇生物完全不同。
三:每隻雄性的眼寬都一樣嗎?突出的是什麼結構呢?
第一個答案顯而易見。
第二個答案見下圖:
Facial plate可以理解為一種支架。圖中可以看出各個結構的不同。
由此可見,不僅僅是突眼蠅科的眼部特化,而且特化的眼部也不能證明他就是突眼蠅。下個問題細說。
四:我也見過,可是好像有一點不同呢。
我要放我最喜歡的一張圖了,接招吧。
角蠅總科Nerioidea的瘦足蠅科Micropezidae,禾蠅總科Opomyzoidea的樹洞蠅科Periscelididae,實蠅總科Tephritoidea的粗股蠅科Richardiidae、小金蠅科Ulidiidae、廣口蠅科Platystomatidae、實蠅科Tephritidae。全部都有雄性眼部特化的現象。
很多人見得突眼蠅,並不是真正的突眼蠅。深究的話,可以寫很多很多文章,而且不同的類群,真正凸起的部位也不一樣。小小的蟲子,學問大著吶!
結語:
真的好想再活五百年,大自然造出了這麼多奇妙的生物,真想一一看過來。除了被人類的智慧和文明所折服,我也愛大自然的鬼斧神工。有很多學者對Amotz的理論提出了質疑,對此有質疑的同學也可以在評論區,我們一起討論。或者對任何地方有質疑,都可以提出來,一起討論,共同進步。
最後奉上自己的收藏一對,還沒做出來標本,等我DIY一個展翅板,做好了放在以後的文章里給大家欣賞。目前我認為這個是廣口蠅科Platystomatidae。
就別問價格了。。。我正在吃土。。。我覺得澳洲的土不如我大天朝的好吃。。。嗯。。。。
我知道知乎上有雙翅目大神,期待大神點評我的這篇拙劣之作,幫助我學習進步,感激不盡。
Yorick
Melbourne
13/10/2016
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