再談球背象鼻蟲

文/楊曼妙、石憲宗、楊傳枝

圖/石憲宗、楊曼妙、詹美鈴

 在前期的簡訊,我們介紹了蘭嶼的幸福蟲,本期將再談談此類球背象鼻蟲的演化與適應。球背象鼻蟲的重要特徵除了前翅彼此癒合外,其後翅退化成細長絲狀(圖1),所以無法如一般飛行性昆蟲可以自由自在的遨翔於天空,僅能藉著六足爬行,散布於有限的範圍內。若長期(數百萬年以上)的受地理隔絕(如海洋將島嶼與大陸分隔) ,致使不同族群的基因無法交流,則將有利於種的形成與分化。其廣泛分布在太平洋西部諸島,島的阻隔加上散播能力的限制,難怪特有種的形成相對於大陸性種類容易。

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      圖1.揭開前翅,可以看見退化為絲
           狀的後翅。
      圖2.堅硬的翅鞘緊密包被著硬化的
             腹板,在翅鞘與腹部上方之間
             形成空隙,可以蓄積空氣,適
              應淹水的環境。

 根據Schultze於1923年推論,當太平洋諸島與大陸板塊分斷獨立後,居住於各島上的球背象鼻蟲,因島嶼的特殊物理環境如強風或豪雨不利牠們飛行,經過長期的選汰,使得此類昆蟲的翅形成退化型進化。以菲律賓群島而言,是由7000多個島嶼所組成,許多島上各有不同種或不同亞種的球背象鼻蟲類生活。由於球背象鼻蟲類主要分布在菲律賓諸島,其中又以呂宋島有最多的種類,長久以來被研究學者認為是此類昆蟲形成種化的重要地,因為該地多雨且氣候變化大,突發之陣雨常將生物陷於淹水之困境,但球背象鼻蟲翅鞘緊密包被腹部,在翅鞘與腹部上方之間形成空隙,蓄積空氣,使其能浮於淹起的水中(圖2)。Schultze進行了一項有趣的實驗,發現牠們在水中6小時仍能浮在水面,12小時後雖然5隻中有4隻沉入水底,但幫助其出水後,全部立刻健康復元,可見其耐水力之強,對棲地淹水有其特殊的適應性。

 生活在島嶼上的球背象鼻蟲類在喪失飛翔能力之後,藉著三對發達的步行足,以及位於每一足之跗節末端發達的褥片,使之能附著於任何地方,因此仍具有很好的行動力,活躍於枝葉灌叢間(圖3、4)。當人們接近球背象鼻蟲時,可以發現牠們躲避敵害的行為策略有兩套,首先以躲藏的方式,直接隱身枝葉之後,像在捉迷藏。若威脅物再更靠近時,牠們就搬出第二套對策縮腳落地做假死狀,讓獵物找不到或對牠失去興趣。事實上,良好的行動力加上身體外被堅硬外殼,使得球背象鼻蟲類少有生物性天敵。如此「幸福」的演化結果,卻也在大自然中引發天牛以其當為模式加以模仿,以圖逢凶化吉。

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圖3.4.足之跗節末端有發達的褥片及爪,使之能附著於任
      何地方,具有很好的行動力(左圖為跗部背面,右
      圖為腹面,即接觸物體之一面)。

 在蘭嶼島上有一種非常有名的天牛──蘭嶼擬球背天牛(Doliops similis Miwa et Mitono)(圖5),屬於鞘翅目天牛科,此種天牛的外形及顏色與條紋球背象鼻蟲或斷紋球背象鼻蟲(圖6)極為相似,惟其前翅並未癒合且仍具備後翅,除能自由飛翔外亦善於步行。在昆蟲世界中部分昆蟲為了避免被天敵獵捕,其外形及花紋常會與一些本身有毒或不好吃的昆蟲相似,這些擅長模仿秀的冒牌貨與真品乍看之下幾可亂真,足以瞞過天敵的耳目。但獨具慧眼的我們若仔細觀察,仍可從天牛長長的觸角與未癒合的翅分辨出。這類「模仿者」的外形是經過長期選汰所形成的。諸如此類「模仿者」的行為,稱之為「擬態行為」。

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圖5.擬態的蘭嶼擬球背天牛 圖6.斷紋球背象鼻蟲

 在大自然環境中,擬態者經常屬無毒的或攻擊力薄弱的一方,有些時候一群不好吃的生物也會互相擬態,以強化訊號避免天敵的捕食,至今擬態形成之因仍屬遺傳學上尚待解決的課題。不過換個角度思考一下,倘若人類繼續大肆破壞大自然,終將把人類及相關的生物與環境加速推向滅絕之路,屆時我們可沒有辦法把自己當成「蘭嶼擬球背天牛」一般去模仿別的生物以求庇護,因為所有「幸福」的事並無法全靠模仿而來!