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2021 年 05 月 13 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

舌蝇:神奇的胎生昆虫

葛应强

  “昆虫是卵生的”、“动物后代出生时体型都远远小于母体”,似乎是众所周知的常识。然而,在自然界中也有例外的个体。神奇的舌蝇就是这个例外,它们会以胎生的方式产下和自己体重相当的蛆宝宝,并且用自身分泌的乳液来养大自己的孩子,下面我们就来了解一下胎生昆虫的繁衍方式。

  竟然有胎生的昆虫

  来自非洲的舌蝇科昆虫,俗称采采蝇。在非洲当地,舌蝇其实是臭名昭著的大害虫。但关注舌蝇的不仅有医学研究人员,还有许多昆虫学家。这是因为舌蝇繁育后代的行为十分特殊,其生殖方式被称为腺养胎生,在昆虫纲乃至节肢动物门中都极为罕见。

  为什么说舌蝇“腺养胎生”的生殖方式极为罕见呢?这还得从昆虫的繁衍方式说起。绝大多数昆虫主要通过卵生来繁殖后代,成虫在产下仍在生长发育的卵后随即死去,虫卵会在母体外发育,孵出后得自行觅食,靠自己长大。而部分昆虫物种的虫卵会在母体内孵化,出生时就是一龄幼虫的状态,这种少数情况称为卵胎生。

  这种特殊的生殖方式,目前仅发现于舌蝇科及其他三个近缘类群所组成的虱蝇总科。因此,舌蝇和它的其他三个“兄弟姐妹”也被称为蛹生类苍蝇。

  幼虫与母体一样大

  舌蝇妈妈的子宫就像一张舒服的温床,还有源源不断的奶水供应。在这样舒适的成长环境中,舌蝇幼虫只需短短6天时间就能增长100倍体重,直到和母体的重量相当。

  这一对比,舌蝇生下来的宝宝和自己一般重,确实是非常不容易的事情。

  舌蝇幼虫能长得又快又壮,靠的是舌蝇母虫分泌的大量乳液。为保证乳液的高效运输,在哺乳期间,舌蝇乳腺管道的宽度会从30~40微米扩张到80~100微米。同时,负责分泌及转运蛋白质的内质网和高尔基体也成倍增加。

  舌蝇妈妈通过乳液传递给幼虫的,不仅有营养,还有一种重要的内共生菌。这种共生菌的用处在于,能够帮助舌蝇合成日常饮食中缺少的微量营养素。

  舌蝇成虫以吸食动物血液为生,血液中富含蛋白质和脂质,但各类微量营养素不足,尤其是舌蝇性成熟过程中所需的B族维生素。而长期生活在舌蝇消化道内的Wigglesworthia菌,能够通过自身代谢途径合成硫胺素、核黄素及烟酰胺等6种B族微生物,来给它的共生宿主生产足量的“补剂”。

  另外,人工补饲B族维生素后,受影响的舌蝇便能恢复到正常的繁育过程。

  大自然总有例外

  在默认以质取胜是大型哺乳动物的专利时,舌蝇和它的虱蝇总科姐妹们却帮我们验证了“大自然总有例外”这个说法。

  除了虱蝇总科蝇类,目前科学家们还在少数几种低等节肢动物中发现了类似的繁殖行为。比如,2018年中科院西双版纳热带植物园在《Science》刊发了一篇研究文章,介绍了具有长期哺乳行为的大蚁蛛。为了更好地照顾宝宝,这些妈妈竟神奇地演化出了节肢动物中极为罕见的哺乳行为。

  大自然不是宁静的伊甸园,而是充满挑战的生存战场。在这个战场中,母爱是一把温柔但有力的武器。可能有人觉得母爱是高等动物才会拥有的复杂情感;但无论是小虫子还是大猩猩,无论是哪种选择,不同物种的繁殖策略都有共同的目的——为了后代的存活,为了种群的延续,这也是万物生生不息繁荣昌盛的根基。

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