稀有的蝇类伪装成白蚁头部以侵入巢穴

“白蚁甚至好像在喂养它们。”
A blow fly larva disguised as a termite, antennae and all.
一只伪装成白蚁的食蚜蝇幼虫,连触角都一应俱全。Roger Vila

大自然的世界充满了伪装者。非洲雏菊可以模仿苍蝇,从而欺骗真实的昆虫与它们交配并产下宝贵的授粉花粉。有些蜘蛛可以像蚂蚁一样爬行来避开麻烦。现在,一支国际科学家团队观察到一种食蚜蝇通过戴着“白蚁面具”成功地伪装成白蚁生活在其巢穴中。研究结果详见于2 月 10 日发表在《Current Biology》杂志上的一项研究

偶然的发现

一支科学家团队发现了一种食蚜蝇(Calliphoridae 家族)的物种,其幼虫能够潜入摩洛哥南部反阿特拉斯山脉的收获白蚁群落。该研究小组来自西班牙国家研究委员会的进化生物学研究所 (IBE),他们主要研究蚂蚁和蝴蝶。由于该地区有些干旱,降雨稀少,蝴蝶没有飞行。该团队决定转而寻找一些蚂蚁,结果却大吃一惊。

“当我们掀开一块石头时,我们发现了一个白蚁巢,里面有三只我们以前从未见过的蝇类幼虫。水可能淹没了巢穴的深层,幼虫因此爬到了表面,” IBE 的进化生物学家、该研究的合著者 Roger Vila 在一份声明中表示。“这一定是一个极其罕见的物种,因为我们又进行了三次该地区的考察,尽管掀开了数百块石头,我们只在另一个白蚁巢里发现了另外两只苍蝇,它们是成对出现的。”

戴上“白蚁面具”

该团队仔细观察了这些蚂蚁的身体,以了解该食蚜蝇物种独特的适应性。这种食蚜蝇的幼虫利用伪装来帮助它们潜入白蚁巢穴。这些幼虫在它们的身体背面展示了一个“白蚁面具”。这个面具包括一个带有触角和下唇须——位于白蚁嘴部附近的向前附肢——的无功能头部,其大小与大型收获白蚁的头部相同。它们还有两个假眼睛。这些假眼睛实际上是幼虫的呼吸孔。

Vila 说:“大多数白蚁生活在几米深的地下,没有视觉感知。然而,收获白蚁会在黄昏时出来收集草,所以它们有功能性的眼睛,幼虫能够用它们的气门来模仿。”

幼虫还在身体周围使用不寻常的“触角”,这些触角是精细的白蚁触角仿制品。该团队使用扫描电子显微镜观察了这些触角,发现它们帮助幼虫同时与多只白蚁进行交流

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喷洒化学伪装

白蚁巢穴内的所有地方都是黑暗的,所以白蚁依靠它们的触角来识别彼此。它们的触角可以探测到同伴的形状和气味,因为巢穴的所有成员都共享一种特殊的气味。如果兵蚁嗅出其他群落的入侵者,它们就会攻击并肢解这些闯入者。

为了不被发现——可能也不会被肢解——这些食蚜蝇模仿了它们宿主特有的气味。该团队的分析表明,幼虫的化学成分与巢穴中的白蚁无法区分。这种化学伪装是与白蚁互动并受益于它们互相交流的巢穴生活方式的关键。未来的研究可以确定它们是如何产生这种独特的香味增强剂的。

让白蚁分享食物

当该团队最初在摩洛哥发现这些幼虫时,它们位于白蚁巢穴的食物室里。当他们在实验室设置中观察幼虫时,他们发现它们倾向于栖息在巢穴中最拥挤的区域。在这里,它们实际上得到了白蚁的持续关注。虽然该团队无法确定幼虫的食物是什么,但他们确实观察到白蚁似乎正在用嘴将食物传递给幼虫。

Vila 说:“这些幼虫不仅被容忍,而且它们通过触角状触手的接触不断与白蚁交流。白蚁甚至似乎在喂养它们,尽管这一点尚未得到明确证实。”

该研究最大的挑战之一是保持这些昆虫在实验室中的存活。这涉及到维持沙漠白蚁的种群,它们生活在野外非常特殊的条件下

Vila 说:“我们研究的幼虫最终死亡而没有化蛹,所以巢穴中的某些元素以及白蚁和苍蝇之间的共生关系可能我们无法转移到实验室。它们的饮食目前未知,成虫形态仍然是个谜。”

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快速进化

该团队称,食蚜蝇幼虫与白蚁之间的关系似乎是一种社会寄生或共生关系。驼背蝇与白蚁也有类似的关系。然而,模仿白蚁的是成年的驼背蝇,而不是幼虫。

基因组研究还表明,该苍蝇属于Rhyncomya属。该属中没有已知物种具有这种不寻常的生活方式或身体特征,因此该团队认为这个新物种一定是进化得非常快。

Vila 说:“这一发现促使我们重新审视大自然中共生关系和社会寄生的极限和潜力。但最重要的是,我们应该认识到,我们对昆虫的巨大多样性和特化程度仍然知之甚少,而昆虫是生态系统中不可或缺的生物。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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