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瓢虫说:“请神容易送神难,出来混迟早都要还。”

霜天蛾 物种日历 2021-01-15

在战争史上,不管是灭寇、造反,“借兵打仗”并不少见,但大部分下场都不那么好,借力者往往缺乏预评估与掌控,最后被借来的力量反噬

生物防治”也是如此。这一理念提出不过百年,但具体实践已有千年历史——引进外来天敌,或大量繁殖本土天敌,以抑制有害动物。其中不乏相当成功的案例,但大多还是缺乏对引入地生态系统的整体预评估,以及对引入物种的长期监控,以失败告终——轻则抑制无效,重则破坏本土环境和生物多样化。

北美地区从事葡萄酒工业的人就表示:“This ‘lady’ can do a lot damage.

明尼苏达黑斯廷斯附近葡萄园里的“lady”。图片:TL Galvan et al. Plant Health Prog(2006)

这些“lady”之所以让人讨厌,是因为它们会混入要被压榨的葡萄中,哪怕每磅葡萄里只混入一位lady,也会导致酿出的酒带有一种极其影响口感的霉味。而且,这些lady本来是肉食性的,但竟然也会啃食葡萄,造成外表上的污染。

lady是何方神圣?答:来自东亚的异色瓢虫Harmonia axyridis

小丑瓢虫颜色多

说到瓢虫(ladybug),大家可能对带“星”的瓢虫比较熟悉,如七星、二星、二十八星等。实际上,异色瓢虫的分布非常广泛,完全不逊于名字带“星”的。正如它的中文名“异色”所说,这种瓢虫的体色变异极多,有几十种不同色型,其中一些色型可能与其他瓢虫类似。

这些瓢虫虽然体色差别极大,却都是一个种:异色瓢虫。图片:entomart / wiki commons

体色的变异是一系列等位基因综合表达的结果。一些异色瓢虫与大部分瓢虫的基色一样,鞘翅为橙黄色或红色,缀有0~22个大小多变的黑点;另有一些反过来,底色为黑色,上有数个红色或黄色的斑点或花纹。斑点的形状大小也是多变。异色瓢虫的前胸背板多有W形黑色花纹,正面看上去好像一个搞笑的人脸,因此,英文也称它为harlequin ladybug(小丑瓢虫)。

异色瓢虫的前胸背甲,花纹好似小丑的脸谱。左图:动画《天书奇谭》;右图:D. Kucharski K. Kucharska / Shutterstock

随着体色的变异,其前胸背板的花纹也有不同变异。中间型的体色(红或黄底,有十几个黑斑)其前胸背板有清晰的W形花纹;体色越浅,斑点越少的个体,W纹的范围也越小,变为不连续的花纹;体色越深的,W纹也越大,越融合,甚至盖住大部分前胸背板。

上行左一,斑点少、体色浅的个体,前胸背甲的W纹不连续;随着体色加深,W纹变大且融合。图片:鹰之舞

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分布广泛却体色多变,初看上去会很难鉴定,不过,若是有条件微距观察,会发现异色瓢虫的两片鞘翅末端各有一道隆起的脊,这道脊是它的独门标志,基本可以凭此特征定种。

注意画面右侧,鞘翅后部可见一道脊。图片:Lonny / bugguide.net

取食有道

异色瓢虫的成虫和幼虫都是凶猛的肉食性昆虫,捕食范围包括但不限于各种同翅目昆虫(如蚜虫、木虱、蚧[jiè]壳虫等),还可能包括其他鞘翅目和鳞翅目昆虫的卵、幼虫和蛹。它追踪猎物的本领十分出色,可以感应到植物受害虫侵害时释放出的引诱挥发性物质。异色瓢虫的视觉也很发达,如果植物受害严重,茎叶呈黄色,就更会吸引它前来取食。

取食蚜虫的异色瓢虫。图片:Nigel Cattlin / www.flpa-images.co.uk

雌性异色瓢虫会评估环境和猎物状态,调整产卵策略。它的猎物,比如蚜虫,会有一个生育高峰期,这时的蚜虫营卵胎生孤雌生殖,特别能生,子子孙孙无穷匮;异色瓢虫会选择在蚜虫的种群密度到达峰值之前集中产卵,以保证后代能有充足食物。等过了高峰(比如到了秋季,蚜虫可能会转变为卵生有性生殖,种群密度下降),异色瓢虫的产卵量也会下降。此外,如果一个猎物区已经驻扎了异色瓢虫幼虫,其他雌性成虫也得掂量一下这个猎物区是否适合产卵。

异色瓢虫幼虫吃掉同种的蛹。图片:wiki commons

异色瓢虫产卵策略的谨慎,是由于其幼虫跟许多肉食性瓢虫一样,会同类相食刚孵化的一龄幼虫就会相互攻击,还会吃掉没孵化的卵,非同胞的幼虫相互残杀行为更加常见,尤其是猎物密度低的时期。这是一种适应策略,应对猎物数量过低无法保证生存所需的状况。

入侵之始

因为异色瓢虫对农业害虫出色的抑制本领,在1916年,美国加州开始引进了一批瓢虫,用以对付林木害虫。而它们也不负众望,成功控制住了当地蚜虫种群。

随后半个多世纪一直相安无事。直到1988年,在新奥尔良附近的野外突然观测到异色瓢虫成功建立了野外种群,短短几年时间,它们又蔓延到美国西北和东北,甚至扩散到加拿大。到了21世纪初,它们已是北美境内分布最广的瓢虫了。

飞翔的异色瓢虫。图片:Meul / ARCO / naturepl.com

异色瓢虫在北美确实成功抑制了很多农业害虫,如豌豆蚜、棉蚜、蔷薇长管蚜等,还能够抑制玉米螟和危害柑橘的象甲,其生物防治能力超过北美本土瓢虫。但它们在北美混得风生水起,开始喧宾夺主,排挤本土昆虫

异色瓢虫捕食北美非害虫种类(不完全)、阶段及发现年份表。来源:Koch R L.  / Journal of insect Science (2003);汉化:霜天蛾

异色瓢虫的捕食量和繁殖能力都超过北美本土瓢虫。不但在食物资源争夺上有优势,异色瓢虫还会攻击其他瓢虫。早在1989年,异色瓢虫刚刚建立种群不久,就跟同样是引入物种的七星瓢虫竞争,取食其蛹。后来又观察到它们攻击其他本土瓢虫,以及其他无害或有益的昆虫,即使食物充足时也一样。这种非靶标作用对原生地昆虫产生了极大的负面影响,异色瓢虫密度高的地区,参与竞争的本土昆虫数量明显下降,种群迅速萎缩甚至消亡

万圣节的“熊”瓢虫

普通民众或许不关心生物多样性,但他们同样受到“万圣节瓢虫(Halloween ladybeetle)”的骚扰。在十月下旬,天气转冷的时候,异色瓢虫就会在墙壁裂缝、石洞等密闭空间内集群越冬,如果某个家庭住宅的门窗恰好有个缝隙,那就等着家里变成虫窟吧。这些万圣节瓢虫比上门要糖的万圣节熊孩子难对付多了,巨量的个体聚在一起,让人密恐不说,还很难赶走。

满地瓢虫堆积。图片:irishmirror.ie

在冬天或初春天气稍暖的时候,它们还会集体出来晒太阳,如果招惹它们,它们就会从腿部血淋巴释放出难闻的异丙基甲氧基吡嗪,这是许多瓢虫用于防御的化学武器,而异色瓢虫血淋巴里这种物质浓度要高得多。开篇说到的葡萄酒风味被破坏,也是由于这种物质。比较讽刺的是,异色瓢虫的种加词axyridis来自一类苋科植物轴藜Axyris,含义为“温和的气味”。

轴藜,属名意为温和的气温。图片:Norman Criddle(1906)/ wiki commons

无论是用除虫剂或吸尘器来对付它们,巨量的尸体和体液都很难善后,而住宅也很难做到完全不留缝隙。不过,美国的很多除虫公司都会把异色瓢虫加入他们的业务名单,这种脏活还是让专业人士来干吧。

借助北美“跳板”的传播

对外来生物的入侵路线研究表明:许多生物入侵并不是来自生物的原产地,而是来自另外一些被入侵的地区,就像是借助“跳板”,继续入侵世界其他地区,这被称为“入侵桥头堡效应(invasive bridgehead effect)”。

异色瓢虫的传播路线示意。图片:Lombaert E et al. / PloS one(2010)

北美东部就是这样一个“桥头堡”,异色瓢虫扎稳根基后,从这里出发,成功登陆了欧洲、南美和南非。这些地区的生态多样性是否会因异色瓢虫改变,目前还在观测中。

对异色瓢虫入侵机制的研究,对将来世界入侵物种的观测和控制,以及对引入生物防治工作的整体预评估,无疑都具有重大意义。

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