生命--非常的世界 |
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昆虫统治着地球 许多研究无脊椎动物的学者都认为—昆虫统治着地球。他们认为如今的『哺乳动物时代』是不真实的,而且从未出现过『爬行动物时代』。他们还认为昆虫时代开始于4亿年前,昆虫比哺乳动物和爬行动物出现在地球上要早得多。如果用数字来看,你会发现昆虫的数量和各类的确非常惊人。现在已经命名的昆虫大约有100万种,据推测大约有400万到4000万种昆虫存在。即便是最保守的估计,昆虫的种类也是哺乳动物的888倍。每个人一生中可能会接触到2亿只昆虫,每平方千米的居住地上有3亿只昆虫。昆虫在生态系统中所起到的作用是无法估算的,以蜜蜂为例,每个工蜂在花季会往返花丛百万余次。即便人们所收获的蜜蜂授粉的农产品只有几种,价值也能高达500亿美元。
(左图:一只南美大头蚁举着一只昆虫的头。这种昆虫有着绝佳的视力,能够快速追上猎物,用它们类似弹弓的有力的『铁』嘴抓住猎物。它们的头部能够像哺乳动物一样,从一边移动到另一边,十分神奇。) 昆虫的秘密在于它们的身体能够呈现多种姿态,在动物界中它们的行为是无与伦比的。它们如此灵活是有多种原因的,但首先是由于它们的骨骼---骨架并不坚硬,内部各个组织连接在一起,外部包裹着躯壳。外骨骼的主要成分是甲壳质---一种类似心塑料的聚合物,有着同样的可塑性,有时十分有弹性,有时又可以像金属一样坚硬。昆虫的柔软部位是可以重塑的,这样昆虫就可以用身体的某些部位作为武器。达尔文甲虫的大规模武器就是它们改造过的巨大的鄂。螳螂的祖先应该是有正常的前腿的,但是现在的螳螂,前腿是肌肉十足类似钳铗的武器。昆虫的翅膀就是外骨骼折叠在一直。豉虫的每只复眼,在水面上时都会分为两部分,以用来适应同时要看到水下和水上的生活。 (左图:一大群南非褐色蝗虫聚集在一起。当条件合适时,会有上百万只蝗虫繁衍出来,它们释放出一种传递信息的化学物质,使其由单一的个体迅速聚集为一大群。一周之内,它们会长出翅膀,给人们带来灾祸。) 能够使昆虫如此成功的另一个主要因素就是它们能够灵活地运用化学物质。各种各样的昆虫为了释放化学物质用于自卫,会发育出喷嘴、喷管等器官。昆虫也利用信息素之类的化学物质互相交流。雌蛾可能会有特别的伸长器官来释放性信息素,雄性则有着类似电视天线的复杂触须可以接收到几千米外的气味。信息素经常被群居昆虫利用,它们的栖息地有着上百万只同类,它们交流着食物的采集以及复杂的巢穴建造,它们集中在一起的目的就是为了在入侵者来临时能大规模地进攻。昆虫将小体形变成一种优势,小体形消耗能量很少,因此当碰到很多资源时,它们就会集中起来。一个蚂蚁穴可能居住着几百万只蚂蚁,一个蝗虫窝可能会有500亿只蝗虫。一对苍蝇在短短的两年内产下的苍蝇可以组成一个直径8000米的苍蝇球。不过如此恐怖的场景并不会出现,因为苍蝇的天敌会使苍蝇的数量减少。讽刺的是可能由于昆虫的体形很小,导致人们认为它们不是世界的统治者。然而真正原因是它们的外骨骼决定了它们只能是这么小。 蜻蛉重要的一天 蜻蛉和它们的近亲蜻蜓都是古老的昆虫,几百万年来几乎没有发生变化。它们完美地诠释了有翅膀的昆虫如何利用陆地和天空生活。蜻蛉在水下作为幼体生存约两年,长大后会变成一只有翅膀的成年个体,但仅仅存活几天。在天气差的夏季,成年蜻蛉可能只存活一天,它们会在比较温暖的这一天产卵,繁衍后代。这是充满挑战和危险的一天。 (右图:铜色蜻蛉正密切注视着苍蝇和蚊子。这有可能是蜻蛉达到成年时温度足以狩猎的唯一一天,但是之前它们在溪水中作为幼体存活了两年,这两年是它们得到食物并成长的阶段。) 铜色小蜻蛉居住在南欧的溪流处。清晨升起的太阳将聚集在成年蜻蛉身上的露珠烤干,它们的体温开始升高。这个时段很危险,因为小鸟会在草丛和芦苇之间跳来跳去,会钭它们吃掉。一旦达到能够飞翔的温度,很多蜻蛉通常会落在小树枝或青草上俯视着下面的溪流。从这里它们可能观察到它们心之为食的小苍蝇和蚊子—它们眼睛的反应速度比人类快6倍。当蜻蛉起飞后,它们的加速率和空中移动的准确性在动物界中是最厉害的。它们会将6只鬃毛状排列的腿形成篮子状用来将空中的猎物扫进来。一些蜻蛉会在飞行时将猎物赶到蜘蛛织成的网上。这就是长大并能够生存下来的蜻蛉这一天主要的工作。 (右图:成年蜻蛉存在的高潮就是繁衍。雄蜻蛉抓着雌蜻蛉,同时用它们腹腔的前端打开,取出精子包,将其放在腹腔的小袋中,雌蜻蛉就可以从这里取出精子。) 雄性蜻蛉会建立领地来吸引异性。选领地的完美地点就是由水草包围的小植物。雄蜻蛉会落在植物上,用它们铜绿色的翅膀吸引雌性靠近,希望用这些优质的水草吸引雌性,雌蜻蛉可以在上面产卵。当守卫领地的雄蜻蛉观察到雌蜻蛉靠近时,它会围绕着雌蜻蛉飞,它们的翅膀每秒可扇动50次,比平常快3倍,这些雌蜻蛉就可以感知雄蜻蛉的强壮。如果雌蜻蛉接受了雄蜻蛉,它们就会扇动着翅膀一起飞到水草浓密的地方进行交配。交配时,雄蜻蛉用腹腔末端的卷须紧紧地抓着雌蜻蛉的头后部。然后雄蜻蛉将腹腔弯成一个环状直到腹腔的前部碰到底部,将那里的精子包转移出去。雌蜻蛉将腹腔的前端弯曲,将精子包接住。但是在雌蜻蛉获得精子前,雄蜻蛉会刮擦雌蜻蛉,将雌蜻蛉之前的配偶留在它们体内的精子清除掉。
(左图:一只雌铜蜻蛉。雌蜻蛉的体形和体重都比雄蜻蛉要大,它们的腹腔里孕育着成百上千只卵。在腹腔末端是一些能在植物茎叶上挖洞的『利齿』,然后蜻蛉会开始产卵。) 对蜻蛉来说,更大的危险潜伏在水下,因为青蛙最擅长捕捉正在交配或产卵的蜻蛉。青蛙从水上发起进攻,迅速地伸出叉状舌头将蜻蛉从空中拖拽下来。如果一对蜻蛉能够躲过鸟类、蜘蛛、青蛙和其他蜻蛉的残害,那么它们就可以产卵。雌蜻蛉会落在树干上然后回到水中,雄蜻蛉就在附近保护它们。雌蜻蛉整个身体都潜进水中,薄薄的一层空气气泡包裹住它们,使它们看起来是银色的,然后它们用产卵器割开植物的茎叶,并开始产卵。产卵完成后,雌蜻蛉就会顺势漂浮在水上,可能会由于翅膀粘在水面而飞不起来,这时它们的处境非常危险,随时有可能被水下的龙虱和划蝽攻击。无论是设法逃脱,还是活过另一个充满挑战的一天,它们活得足够长了,已经产下自己的后代,这些后代最终又会产下更多短命的蜻蛉。 (下图:从近处捕捉蜻蛉。青蛙是成年蜻蛉的头号天敌,蜻蛉在忙着交配或产卵的时候,青蛙就用能伸缩的舌头抓住它们。) ![]()
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