植物「果實」？不，這些其實都是癭蜂蟲癭的偽裝

2023-04-02 00:48:49 1

產量:科普中國

產量:葛，邱(核糖公寓)，楊梅(中國科學院昆明植物研究所)

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你認為這些是下圖中一些植物的果實嗎？

圖像來源:Flickr

如果答案「是」，那麼您將被欺騙！

說實話，我也是受害者:我在一次商務旅行中看到了銳齒櫟的「果實」(左下)，但它應該是另一幅圖像(右下)。打開它的方式不對嗎？

圖像來源:上官發枝

△視頻來源:https://v.qq.com/x/page/r3077rydeps.html

銳齒麻櫟「果實」切片圖像來源:上官發枝

「果實」,其中出現了一種癭蜂。來源:上官發枝

原來這些「果實」都是癭蜂癭的偽裝！

「癭」是指植物受外界刺激後形成的腫瘤樣過程，而「昆蟲」一詞是指引起癭的昆蟲，即癭的製造者。昆蟲在產卵和取食過程中，通過化學或物理刺激促進植物細胞的生長和異常分化，最終形成堅硬的蟲癭。五倍子在田間很常見，大多數是小突起、小腫瘤、葉子上的不規則斑點等。

不同類型的膽囊圖像來源:Flickr & amp上官發枝

小昆蟲有一種非常常見的寄生行為，其過程簡單而粗暴，要麼直接附著在其他動物的體外，要麼進入植物體內進食然而，像寄生在植物組織中的癭蜂這樣的「素食」行為很少見。除了上述犬科昆蟲之外，「素食」中的寄生蟲還包括天皰瘡科、天皰瘡科和薊馬科的小昆蟲然而，每種昆蟲寄生的植物種類和部分是不同的。從針葉到闊葉，從草本到木本，從葉子到嫩莖，都有膽汁。然而，在大多數情況下，致癭昆蟲僅在植物的特定部位產生癭，因此癭可用於識別某些植物和寄生性昆蟲，例如前述的麻櫟，其與蜜蜂屬的小飛蟲具有穩定的相關性。

左邊是癭蜂，右邊是癭蜂圖片來源:Flickr的Marc kummel。在各種致癭昆蟲中，癭蜂是最成功的致癭昆蟲，幾乎贏得了癭業所有的創意獎。它建造了各種形狀特殊、結構複雜的膽囊，發展了獨特的跳躍行為和高效的繁殖策略。它的物種數量已經進化並發展成1000多種，使它成為一個具有極高多樣性的龐大家族。

癭蜂的癭形「體形」是最複雜、最精緻的。從外部看，癭蜂的癭室通常是球形的，多刺的，菱角狀的，有些甚至像某種水果。當你打破蟲癭壁時，最外層的植物組織變厚變硬，保護了它的幼蟲，而內層的細胞柔軟而有營養，而脆弱的蟲癭生活在中空的大廈中。這種結構的生存優勢是顯而易見的:它不僅可以防止幼蟲受到外界環境的影響，還可以避免捕食者的攻擊，這樣幼蟲就可以安全地藏在膽汁中吃植物組織，慢慢地長大。

圖片來源:文獻:五倍子和引起五倍子的昆蟲

圖片來源:參考文獻6

北美有世界上最高的物種多樣性的橡樹林(oak)，其中的樹種在當地被稱為俄勒岡白櫟(Quercus garryana)是一種著名的五倍子黃蜂(Neuroterus saltatorius)的寄主植物這種癭蜂的幼蟲通常安靜地生活在癭中，與其他癭相比並不特別。但是到了夏天，葉子上的癭變得焦躁不安，一個接一個地脫落，密密麻麻。掉在地上的膽汁立刻跳了起來。雖然每個膽囊只有1毫米大，但它可以連續幾天漫無目的地跳躍，跳躍能力高達3釐米。這種獨特的跳躍行為很難不引起人們的注意，當地人稱它們為跳躍癭蜂。然而，這種看似盲目的行為反映了癭蜂獨特的生存智慧——只要它不停地跳躍，就有可能落入縫隙或落葉中，不僅有穩定的低溫高溼環境，還能避免其他寄生蜂的威脅。因此，有蟲癭的幼蟲定居下來，化蛹越冬，春天到來時咬破蟲癭壁，開始下一代。

照片來源:MeetGab和精選生物。

然而，癭蜂最神奇的生存策略不是癭的結構和跳躍行為，而是一種稱為周期性孤雌生殖的繁殖方法這種繁殖方法在昆蟲中並不罕見，因為昆蟲的後代數量越多越好。蚜蟲被稱為孤雌生殖策略昆蟲。它們一年中的大多數生殖行為都是單性生殖，不需要交配。只有在夏末環境發生變化時，才有可能進行有性生殖，產生適應性更強的後代，以度過漫長的冬季。癭蜂單性生殖繁殖策略更有效，且具有嚴格的周期性。大多數癭蜂只繁殖兩代，一次有性繁殖，一次單性繁殖。在早春，當溫度上升時，越冬的癭蜂咬穿癭壁並出現。雄性和雌性交配進行有性生殖。交配後，未受精卵發育成單倍體雄性，受精卵發育成二倍體雌性。第一代的後代將在夏天出現並經歷孤雌生殖。所有的後代都是雌性，不需要交配和受精就能產卵。由於沒有必要與雄蜂交配，甚至某些種類的雌蜂的翅膀也退化了，從而節省了能量，同時增加了產卵的數量，並使繁殖的好處最大化。

左圖為有性生殖癭的形態，右圖為無性生殖癭的形態。儘管癭蜂

在寄生蜂家族中是一種溫和的素食者，但它並不與它的親戚劃清界限，而是通過寄生與他們接觸。蒼白鱸魚廣泛分布於美國東南部。它寄生在維吉尼亞櫟和日本櫟的嫩枝和嫩莖上。幼蟲彼此相鄰建造豪華公寓(galls ),形成不顯眼的團塊，並在galls中隱藏它們的光亮。作為它們的天敵，也是寄生蜂的Euderus set並不依靠視覺來尋找蟲癭，而是快速地敲擊它的觸角，根據氣味找到蟲癭聚集的位置，刺出鋒利而細長的產卵器來刺穿蟲癭，並精確地在蟲癭幼蟲中產卵。孵化後，黃蜂的幼蟲小心翼翼地吃著癭蜂的幼蟲，從不傷害關鍵器官，以免殺死宿主。癭蜂的幼蟲將會成功地化蛹而出，然後在癭壁上咬一個比它的身體寬度還大的洞，飛向外面的世界。但這時它做不到，寄生蜂會發出信號，讓它在洞口不夠寬時停下來，像酒瓶上的軟木塞一樣，用頭堵住洞口癭蜂幼蟲立即停止活動，慢慢死去。黃蜂最終完全吃掉了宿主的身體，然後咬穿了宿主的頭部，並通過宿主挖的洞飛離了蟲癭。