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一只苍蝇教会我的道理

2024年01月03日 来源:京环之声

苍蝇总是与“脏”“乱”“差”“膈应”等词联系在一起。的确,我们熟知的苍蝇大部分都是对环境卫生和人体健康有影像的害虫,如厕所、海鲜市场、垃圾桶旁常见的泛着绿光的苍蝇(丽蝇)、平平无奇的黑色苍蝇(家蝇)、身上有黑白条纹的苍蝇(麻蝇),它们大多以垃圾、腐肉及粪便为食。

丽蝇

家蝇

图片来源:维基百科

https://bugguide.net/node/view/908828

但其实,“追腐逐臭”的苍蝇只是苍蝇中很少的一部分。苍蝇属于昆虫纲(Insecta)双翅目(Diptera),这一类别包含了多个种类,它们的食性各异,对人类和生态系统的影响也千差万别。

有一些苍蝇在人类社会中扮演着积极角色,如食蚜蝇,它们的幼虫是害虫蚜虫的天敌,而成虫则是花粉的传播者,为植物的繁殖做出贡献;还有一些苍蝇被视为经济害虫,如实蝇,它们给农作物带来了巨大威胁;此外,还有一些“亦正亦邪”的苍蝇,如果蝇,它是夏天烂水果上最常见的“客人”,但它也是科学研究中的重要模式生物,与果蝇相关的诺贝尔奖就有不少,如2017年诺贝尔生理学或医学奖的获得者就是利用果蝇揭开了生物节律的奥秘。

食蚜蝇

实蝇

果蝇

图片来源:百度百科

https://slst.shanghaitech.edu.cn/2019/0501/c5038a42065/page.htm

今天我们要认识的是这个大家族中的一类,它们的长相可以用“离谱”二字形容了。这种苍蝇头部的独特构造使得它们拥有比其他苍蝇更加惊人的视力范围,可谓创造了苍蝇中的“视界”奇迹——

常见的苍蝇头部约为半球状(如下图左),而这类“眼界大开”的苍蝇(如下图右)在头部发生了横向延伸或是两侧延伸出一截棒状部分,这部分我们称之为眼柄。

家蝇 

突眼蝇

图片来源:百度百科,维基百科

这种“特异”眼柄的

昆虫有哪些呢?


迄今为止,双翅目昆虫中有8个科的苍蝇具有眼柄,拥有特殊的头部构造,它们分别是突眼蝇科、果蝇科、瘦足蝇科、树洞蝇科、广口蝇科、斑蝇科、粗股蝇科和实蝇科。

实蝇科(Tephritidae)缺鬃突眼实蝇Pelmatops ichneumoneus 图片来源:Ning et al., 2022

果蝇科(Drosophilidae)Zygothrica sp.

图片来源:

https://www.inaturalist.org/taxa/646245-Zygothrica

粗股蝇科(Richardiidae)Richardia telescopica

图片来源:

https://naturalhistorymuseum.blog/2016/10/28/the-flies-that-use-their-eyes-to-fight-for-love-well-sex-at-least-curator-of-diptera/

虽然这些苍蝇的眼柄外表看起来较为相似,但它的组成部分却各有不同:突眼蝇科昆虫的触角和头鬃(也就是头上的大刺)着生在眼柄上,而突眼实蝇的触角并没有在眼柄上着生,而且眼柄上也没有头鬃分布。

突眼蝇

图片来源:维基百科

带拟突眼实蝇 触角在头上

拍摄:皇甫柠

而在广口蝇科、斑蝇科、粗股蝇科中,它们的触角也没有着生于眼柄上,但在毛序发达的种类中头鬃会着生在眼柄上。

斑蝇科(Ulidiidae)Plagiocephalus latifrons

图片来源:

https://gilwizen.com/photographing-richardia/

这些头部具有眼柄的苍蝇,大多雌雄个体间都存在形态上的差异,有些种类眼柄仅出现在雄虫中,而雌虫头部正常,例如粗股蝇科、斑蝇科。

斑蝇科的两个物种,A-F为雄虫具有眼柄,G-L为雌虫没有眼柄。

而有些种类眼柄在雌雄中的长短不相同,如突眼蝇科、实蝇科。像这样同种雌、雄个体除生殖器官的结构差异和第二性征的不同外,在大小、颜色、结构等方面存在明显差异的现象就被称为雌雄二型现象或性二态(sexual dimorphism)。

突眼蝇(上图)和突眼实蝇(下图)的雌雄交配,

雌虫和雄虫都有眼柄,但眼柄长度不同。

雄虫在上,雌虫在下 图片来源:

上图:Chapman et al., 2005

下图:Ning et al., 2022

“眼界大开”的眼柄

如何形成的?


昆虫的发育方式有完全变态发育和不完全变态发育,苍蝇就属于完全变态发育,它的一生会经过卵(egg)—幼虫(larva)—蛹(pupa)—成虫(adult)四个阶段。

苍蝇的生活史 图片来源:

https://www.domyown.com/fly-inspection-guide-a-508.html

而让它们长着长着就忽然“大开眼界”的,就是变态发育的关键阶段——蛹期。这些眼柄像我们熟悉的香肠气球,其实是“吹”出来的!

来源:

https://scienceinfo.net/eye-stalks-animals-possess-the-most-unusual-bulging-eyes-in-the-wild.html

以突眼蝇为例,刚从蛹里羽化出的突眼蝇身体非常柔软,颜色也很浅,它们会通过身体腹部的气门吸气,然后将空气泵到头部,接着将头部的气泡往两个复眼的方向推,这样又长又细的眼柄就被“吹”好了,吹到一定长度后还会不停地用足去搓眼柄,最后就是等待身体“上色变硬”,也就是鞣化硬化,在这个过程中体色会加深,眼柄也会固定住。

研究它们的意义是什么?

具有眼柄的苍蝇由于长相奇特而受到了科研人员的关注,其中有些类群由于种类稀少还被列入到了保护名录中,如突眼蝇科的中国突眼蝇被列入了《有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物名录》。

中国突眼蝇

图片来源:https://baike.baidu.com

通过对这些苍蝇的研究可以更好地了解它们的生活习性及发生情况,制定相应的保护和管理措施;还可以探究揭秘这种奇特眼柄的起源及演化历程;其中一些种类由于雄性具有长度不同的眼柄,使其成为科学家们研究性选择的独特对象,尤其是体型小、繁殖力强、室内好饲养的突眼蝇,在一众苍蝇中“脱颖而出”,成为性选择研究的理想模式系统。

新年伊始


一只苍蝇教会我一个道理:


就算渺小如蝇虫也别忘记


——眼界要“宽”

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