什么情况会生出白蚁(好好在地下待着不好吗)
跳操跳到几千万粉丝的刘畊宏又上热搜了!
这次是因为他在直播的时候边跳操边打白蚁,他声称自己家住20几楼,搞不明白这些飞虫是怎么飞到他家里的。
估计这样的画面引起了许多人的共鸣,所以瞬间引爆互联网,上海的网友纷纷晒出了成群结队的飞虫视频,这些飞虫在街道上,在窗户旁,在路灯下飞舞。
许多人都知道这些飞虫就是长了翅膀的白蚁,但是白蚁怎么就有翅膀了呢?它们不是应该都在地下和木头中吗,为什么要搞出这么大动静到处乱飞呢?
其实,这种白蚁聚集在一起乱飞的情况就是婚飞,而婚飞期间白蚁会长出翅膀。
群居的昆虫基本都会举行这种仪式,它有点像我们的相亲,其目的就是在飞行中选拔优质的配偶,不知道刘畊宏直播的时候打死了多少只白蚁的相亲对象。
就像我们看到的那样,白蚁的婚飞是非常壮观的(可能用讨厌形容比较合适),因为参与的个体非常多,不仅如此,白蚁和其它婚飞昆虫还有许多不同。
白蚁和蚂蚁
昆虫界有两大主力军——白蚁和蚂蚁,这两个群体种类大约占了昆虫物种重量的1%,但是占昆虫生物量的50%以上。
事实上,动物界20%的生物量是由这两个群体撑起来的,由此可见两者对于地球生态来说有多重要。
白蚁和蚂蚁无论在外观上,还是生活模式上都有些相似之处,所以我们经常将两者混为一谈,但其实两者除了都是群居昆虫之外,其它没有太大关系。
群居昆虫有一些类似的生活方式,这是趋同进化的结果,我们今天的主角——白蚁其实是和蟑螂有着更近的血缘关系,准确地说是和食木蟑螂(隐尾蠊属)关系很近。
不过,这里声明下,虽然两者关系密切,但其实它们很早就分开各自独立进化了,现在的研究表明它们是在侏罗纪晚期(1.5亿年前左右)彼此分离的。
正因为如此,白蚁的分类存在许多争议,或许考虑到白蚁庞大的种群和种类——全世界大约有3106种白蚁被描述,所以现在它们被单独划分出一个科——白蚁科(我个人认为在生物学上是没有这个必要的)。
食木蟑螂,图源:Matt Berger
白蚁分布在除南极洲外的所有大陆,其中大部分都定居在非洲,你可能看过非洲白蚁制造的一个个土丘。
亚洲大约有435种白蚁,而其中大部分都有在中国安家,它们不喜欢寒冷,所以基本生活在长江以南的地区,我上网查了下,在上海出现的主要是上海乳白蚁,它可能就是这次热搜上的白蚁。
大部分白蚁都是高度社会化的穴居生物,它们的巢穴一般在比较深的地下,如果你看过白蚁的巢穴模型,绝对会对此惊叹不已,真的就是一座“地下城”。
庞大的“地下城”最初由一对(雌雄各一只)白蚁创建,里面的所有成员是这一对白蚁的后代,然后这对白蚁通过信息素控制着一切。
白蚁巢,图源:Olga Ernst
白蚁的社会制度
在蚁巢中,所有白蚁分工明确,每一只白蚁都有自己的工作。
我们可以把创立者称为蚁王和蚁后,当两者配对成功后,它们就会给自己挖一个巢穴,然后开始终身繁殖,同时对于大部分白蚁而言,蚁王和蚁后是蚁巢中唯一拥有繁殖权的白蚁。
蚁后第一次只会产卵10-20枚,这些卵孵化后就是蚁巢的第一批居民,第一次产卵很少的原因是这些第一批居民需要蚁王和蚁后照顾长大。
图注:典型的白蚁全家福
这些小白蚁长大之后,它们被分配成了不同的工作,蚁巢最初的3-5年,基本只会诞生两个蚁种——工蚁和兵蚁,它们都是由受精卵发育来的。
我们平时看到的爬动的白蚁基本都是工蚁,工蚁基本操办了蚁巢的所有工作,包括觅食,存储食物,育雏,巢穴维护等等什么脏活累活都是它们来完成的。
工蚁,图源:Sanjay Acharya
白蚁是非常节约能源的动物,工蚁喂养其它巢友的过程被称为交哺,其实就是把自己吃过的食物传递给同伴,这个过程有一个好处就是它们的共生菌落可以得到很好地传播。
不像蜜蜂那样,白蚁的工蚁可以是雄性也可以是雌性,所以它们在形态上还会有一些不同。
图注:有些种类蚁后会复制出小一点蚁后
蚁巢中的另外一种常见的成年白蚁就是兵蚁了,兵蚁顾名思义就是抵御入侵的蚁种,许多兵蚁的头都很大,下颚经过高度改良,导致它们没法自行进食,所以兵蚁也是由工蚁喂养的。
白蚁的兵蚁也是非常有趣,它们的前额往往有一个洞,这个洞可以分泌有毒的黏性分泌物来击退入侵者,有些种类白蚁的兵蚁还会把头当作盾牌聚集在一起堵住巢穴入口。
在大部分情况下,工蚁和兵蚁都是没有生育能力的,现在的研究表明是被蚁王和蚁后的信息素抑制了。
当蚁巢开始逐渐壮大,蚁王和蚁后的生殖能力会变得异常强大,它们的身体会变得更大,有一些种类的蚁后腹部还会膨胀起来,这有利于生产更多的卵,一般情况下平均每3秒就能产一枚卵,有些白蚁最多一天可以产卵40000枚。
工蚁和兵蚁的寿命基本都不会很长,一般在一两年左右,但是蚁王和蚁后是昆虫界的寿命担当,它们可以活50年以上。
白蚁婚飞,图源:Ganesh Subramaniam
为什么白蚁婚飞会搞出这么大动静?
当进入正常繁殖之后——一般需要3-5年时间,蚁后会生产另外一种白蚁——繁殖蚁,这些白蚁就是第二常见的白蚁了,它们有翅膀,这次在上海到处飞的就是它们。
繁殖蚁在达到成熟后,它们就会长出翅膀,同时外表也会变黑,这是角质层硬化导致的,可以增加防御力,以便更好地保护自己。
由于白蚁的巢穴往往更加隐蔽,所以现在人们对白蚁的了解是非常有限的,比如工蚁,兵蚁和繁殖蚁是区分孵化的,现在科学家只知道蚁后会根据蚁巢的需求来生产不同的蚁种,但如何让受精卵产生不同的蚁种却不得而知。
不过,在一些白蚁巢穴中,有研究人员发现,蚁种是可以自由切换的,在需要的时候,工蚁和兵蚁会变成繁殖蚁。
繁殖蚁的唯一目的就是把蚁巢的基因传递到更远的地方。
当温度、湿度和风速适宜的时候,它们就会出洞,来自不同巢穴的大量繁殖蚁聚集在一起,然后就是我们看到的婚飞景象了。
白蚁的婚飞之所以需要在湿度很高的情况下才会发生,原因在于它们是生活在地下的动物,它们的身体是非常脆弱的,洞穴外的环境,对它们来说可能是致命的。
不知道有多少人了解沫蝉,平时路边小草上的泡沫就是它们的杰作,沫蝉需要不停地制造水泡来凉爽身体,原因就在于它们的祖先生活在地下。
由于每个巢穴都会派出许多雌雄繁殖蚁去婚飞,所以它们搞出了很大的动静,但是这么大动静对于它们而言是有比较大的好处的。
白蚁的婚飞和蜜蜂也有点像,大多时候也是雌性释放信息素吸引雄性过来一起飞,不过很多品种有很强的趋光性,比如这次上海的这些白蚁。
但和蜜蜂不同的是,白蚁的婚飞风险更大,因为食用白蚁的动物太多了,婚飞仪式有点生怕捕食者不知道一样。
另外,白蚁对于地面的环境适应性非常差,所以每次婚飞结束,我们都能看到一大批白蚁尸体。
我们前面说过,婚飞就是选拔对象的过程,它们把自己暴露在不适的环境中也好,吸引捕食者过来也罢,最大的好处就是它们能够选拔出最优秀的蚁王和蚁后。
在婚飞的时候,那些不够强大的繁殖蚁,要么自己在不适的环境中累死了,要么被捕食者抓了吃掉了,剩下的就是优秀基因。
最后
配对成功的繁殖蚁会去除自己的没用器官——翅膀,然后开始挖洞建立自己的蚁巢,在第一批后代参加工作后,它们再也不会离开巢穴。
然后,开始循环它们之前巢穴的游戏规则,这样的事情,它们已经做了1亿多年了,可能会一直持续下去。
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