2022年01月30日 09:50
【科學快訊】
來源:博物
「瓢蟲是吃蚜蟲的益蟲」,這句話大家在小朋友時期就聽過了。不過我今天要說的是,並非所有瓢蟲都是吃蚜蟲長大的,瓢蟲家族中還有一些成員喜歡吃菌子,它們也因此得名——食菌瓢蟲。
雖然吃的東西不一樣,但食菌瓢蟲也是所謂的益蟲。不過這不是重點,重點是它們長得都很好看!!不信你看下面的圖。
你要是連長成這樣的小蟲蟲也害怕,那我真的拿你沒辦法了。
瞧瞧這鮮亮的顏色!
圖片來自:hkwildlife.net
瓢蟲大家族,食性很多樣
我國已記載的瓢蟲物種超過700個。作為物種豐富的甲蟲類群之一,瓢蟲的食性也比較多樣,總共有三種:捕食、植食以及菌食。
捕食性瓢蟲是最常見的,約占瓢蟲物種總數的4/5。這一類瓢蟲喜歡吃蚜蟲、蚧殼蟲和粉虱等在葉表生活的半翅目昆蟲,可謂是半翅目頭號小天敵。
瓢蟲各個亞科的食性統計
圖片來自:參考文獻2
剩下1/5的瓢蟲裏,大多是植食性的物種。這類瓢蟲的名字往往也很簡單粗暴,基本由所吃植物或者斑紋數量來決定。給你舉倆例子就懂了:茄二十八星瓢蟲、馬鈴薯瓢蟲。
這類瓢蟲還挺冤的,它們吃的植物正好是我們人類種的經濟作物,就成了「害蟲」。歹勢呀,有益蟲美稱的瓢蟲家族中,出了這麼個反骨仔。
數數夠不夠28個斑
圖片來自:minimacau.com
而菌食性的瓢蟲,就屬於少數中的少數了。目前我們僅發現於兩個族級階元(介於科和屬之間的分類單位)中,即所有種類的食菌瓢蟲族Halyziini和部分種類的小盾瓢蟲族Tytthaspidini。
文章開頭那只可可愛愛的檸檬黃瓢蟲,就來自食菌瓢蟲族的素菌瓢蟲屬,很可能是我國南方比較常見的柯氏素菌瓢蟲I。
koebelei,或者二斑素瓢蟲I。
bistigmosa。
這麼好看的素菌瓢蟲,誰不愛呢!
攝影:葛應強
這個屬的成員外表相似,那怎麼區分種類呢?
得通過解剖看雄性生殖器的形狀特征才行——標本顏色也許會變,但丁丁的形狀是不會變的。
看丁丁是最准確的分類方法
圖片來自參考文獻3
所以我想說,學習昆蟲分類其實挺不容易的,好多時候幹的都是昆蟲丁丁分類學的活兒(誤)。。。。。。
菌子那麼多,我只吃一種
扯遠了!我們繼續說食菌瓢蟲啊。
食菌瓢蟲並不是什麼菌都吃,而是對一類叫作白粉菌的真菌情有獨鐘,專門取食它的菌絲體和孢子。
當了媽的食菌瓢蟲也是母愛滿滿,會把卵產在被白粉菌感染的植物葉片底面,這樣寶寶一孵化出來就能吃上菌子大餐。
柯氏素菌瓢蟲的一生
圖片來自參考文獻5
食性專一有專一的好。
在長期協同進化的過程中,食菌瓢蟲和白粉菌之間難免會發生一些形態與功能相適應的變化。食菌瓢蟲便深諳「工欲善其事必先利其器」的道理,嘴巴上的結構特化成小鏟子一樣的形狀,在電子掃描顯微鏡下就能觀察到它那一排排牙齒狀的突起結構,這些結構被認為有高效刮食白粉菌的作用。
食菌瓢蟲顎上有特化的結構
圖片來自:nzacfactsheets.landcareresearch.co.nz
高倍電子顯微鏡下長這樣
老文獻的圖片質量,湊活看吧
一只白條菌瓢蟲(Macroilleis hauseri)在它的整個蟲生中,能取食480平方厘米大小的白粉菌量。其中幼蟲時期的日均取食量為2.58平方厘米,而對比之下成蟲的日均取食量則高達4.27平方厘米,讓人不禁感歎特化大嘴的buff加成真的挺厲害。
你可別覺得平方厘米沒多大,要知道食菌瓢蟲的身板長度不過也就5個毫米左右啊!和它的體型一對比,這飯量絕對算得上海量了!!
祖先也愛吃菌子嗎?
瓢蟲祖先也偏好蘑菇嗎?
丁丁分類學無法解答這個問題,我們得搬出分子生物學了——秘密都在基因裏。
想找到這個問題的答案,必須通過DNA序列得到瓢蟲的系統發育關系。系統發育的研究結果一般都會以二叉樹的形式來呈現(二叉樹長得有點像家譜樹,其中相鄰的樹枝擁有更近的親緣關系,而離樹的基部越近則表示更原始)。
研究者構建了食菌瓢蟲與其各路親戚們組成的二叉樹,發現與食菌瓢蟲最為接近的樹枝是來自瓢蟲族Coccinellini中以蚜蟲為食的物種,說明食菌瓢蟲是由取食蚜蟲的種類進化而來。
研究者推測,在進化過程中,可能部分取食蚜蟲的瓢蟲祖先逐漸放棄了肥美的蚜蟲,繼而對被蚜蟲蜜露所吸引而來的黴菌產生了興趣,進而一步步成了現在的食菌瓢蟲族。
時尚黃黑撞色的素菌瓢蟲Illeis galbula
圖片來自:photos.smugmug.com
管你吃啥,拿來吧你
捕食蚜蟲的瓢蟲,大都被認為是控制病蟲害的媒介昆蟲,也因此被冠以益蟲的美稱。同樣,取食白粉菌的食菌瓢蟲也能夠為我們人類所用。
白粉菌這名字聽上去就不像什麼好東西。的確如此,它是一類會造成植物感染白粉病的病原真菌。白粉菌的危害範圍很廣,從月季菊花、到小麥黃瓜,它都不放過。目前防治白粉病大都依賴傳統化學農藥,弊端頗多,不僅汙染環境,效力也因蟲害產生抗藥性而逐漸下降了。
好在食菌瓢蟲有本事治它!
食菌瓢蟲防治白粉病的效果挺明顯。田野實驗數據顯示白條菌瓢蟲持續取食蘋果葉片上白粉菌20天後,真菌感染密度降低了95.2%;十二斑褐菌瓢的防治效果也高達84%。
十二斑褐菌瓢蟲 Vibidia duodecimguttata
圖片來自:wiki commons
不過,天然種群的食菌瓢蟲往往蟲口密度小,不足以有效抑制白粉病蔓延。因此,實現食菌瓢蟲防治白粉病的前提,是要對食菌瓢蟲進行大量人工繁育。
目前將食菌瓢蟲作為媒介生物來防治白粉病的研究還在進行中,還沒有形成一套可供實際操作的技術指導方案。
應用的事情交給專家,咱們普通人,就先欣賞瓢蟲的可愛之處就好啦!
幹嘛呢!
圖片來自:wiki commons
參考文獻:
<1> 郭秀蘭, 吳興邦。
食菌瓢蟲利用價值與繁育
甘肅農業大學學報, 1990, 25(4):7。
<2> 龐虹。
中國瓢蟲科的物種多樣性分析
中山大學學報:自然科學版, 2002, 41(2):4。
<3> Chandra K , Gupta D , Das P 。
The Ladybird Beetles (Coleoptera: Coccinellidae) of Arunachal Pradesh, East Himalaya, India with new combinations and new country records
Bonn Zoological Bulletin, 2020, 69(1):27-44。
<4> Giorgi J A , Vandenberg N J , Mchugh J V , et al。
The evolution of food preferences in Coccinellidae
Biological Control, 2009, 51(2):215-231。
<5> Lee Y S , Jang M J , Jin G L , et al。
Host plants and Biological Characteristics of Illeis koebelei Timberlake (Coleoptera: Coccinellidae: Halyziini) in Gyeonggi-do
Korean Journal of Applied Entomology, 2015:295-301。
<6> Samways M J , Osborn R , Saunders T L 。
Mandible Form Relative to the Main Food Type in Ladybirds (Coleoptera: Coccinellidae)
Biocontrol ence and Technology, 1997, 7(2):275-286。
<7> Sutherland A M 。
The feasibility of using Psyllobora vigintimaculata (Coleoptera: Coccinellidae), a mycophagous ladybird beetle, for management of powdery mildew fungi (Erysiphales)
Dissertations & Theses - Gradworks, 2009。