tft每日頭條

 > 母嬰

 > 蚜蟲進化過程

蚜蟲進化過程

母嬰 更新时间:2024-08-12 11:08:49

蚜蟲也叫膩蟲、蜜蟲,身長一般在1mm左右,即便是有翅蚜蟲長度也不足1cm,但蚜蟲卻是世界上分布最廣、危害最大的害蟲之一。不論是小麥、玉米等大田作物,還是蘋果、白菜等園藝作物,都是蚜蟲喜食的對象。

蚜蟲勢單力薄,個體對莊稼的危害有限,但龐大的群體數量卻給作物安全生産造成不小的威脅。蚜蟲在植物上的分布很有規律,常常是群體密密麻麻集中在一起,在黃瓜、玉米等作物上,往往一株上面有密集分布,但在臨近植株上卻見不到蚜蟲身影,這種分布特點與蚜蟲體積小,遷徙能力較弱有關,但更重要的原因在于蚜蟲獨特的生殖方式與生殖能力。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)1

蚜蟲是先産卵後孵化還是直接生出蚜蟲寶寶?蚜蟲繁殖需不需要交配?就這兩個問題筆者問過很多經驗豐富的老農,在卵生還是胎生的問題上,多半回答是卵生,即産卵然後孵化,持胎生觀點的人占少數。在需不需要的通過交配來繁衍後代的問題上,答案很一緻:需要,畢竟雌雄交配繁衍生息是動物界再尋常不過的自然現象。

然而,蚜蟲的繁殖并不是簡單的胎生或卵生所能概括,其繁殖方式遠比想象的複雜,甚至會讓人覺得有些混亂,但這種複雜甚至混亂背後體現的是蚜蟲高超的生存智慧。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)2

一、春天,蚜蟲的世界是個女兒國

蚜蟲身體嬌小脆弱,很難熬過寒冷的冬季,在溫帶及以北地區,蚜蟲是以蟲卵形式躲在土壤、樹枝、樹皮裡面越冬,等到春天氣溫回升之後,這些蟲卵就會破殼而出開啟生命之旅。由蟲卵裡孵化出的蚜蟲幾乎全部是雌性,因此,春天的蚜蟲世界堪稱女兒國,這些蚜蟲有一個專屬名字:幹母。

繁衍後代對絕大多數動物而言都是比較困難甚至兇險的事情,越是處靠近食物鍊的頂端,這一點就越明顯,但對蚜蟲來說就簡單多了。幹母雌蚜從一孵化出來就具備繁衍下一代的能力,但是在女兒國的世界裡沒有雄性前來婚配怎麼辦呢?辦法是:自己辦!雌蚜憑一己之力就可以扛起繁衍下一代的重任,這種能力叫做孤雌生殖,即不與雄蚜交配雌蚜也能生出下一代。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)3

孤雌生殖的蚜蟲

蚜蟲是世界上繁殖最快的昆蟲,取得這份王者的榮耀,孤雌生殖功不可沒,正常情況下蚜蟲一年少則繁殖十幾代多則三四十代,較高的繁殖頻率加上較差的遷徙能力,是蚜蟲在短時間就能密密麻麻聚集的重要原因。不過蚜蟲的繁殖速度與溫度密切相關,隻有在連續5天氣溫穩定高于12℃的時候蚜蟲才開始繁殖,在氣溫相對較低的春天,繁殖速度并不會充分釋放潛力,低于16℃的氣溫條件下,大約需要10天繁殖一代,這一速度讓絕大多數生物望塵莫及,但對蚜蟲而言還是有些慢了。

除了溫度,動物繁殖速度還與食物供應充足與否息息相關,在春季氣溫還處于較低水平的條件下,自然界的花草樹木剛剛開始舒展枝葉,初級生産者所能提供的食物還相對較少,低溫下蚜蟲的低頻生殖特點是适應自然環境的一種方式。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)4

二、娘胎裡就懷寶寶的蚜蟲

随着氣溫升高,植物逐漸枝繁葉茂,蚜蟲的繁殖速度開始明顯加快,在氣溫達到16-22℃時,蚜蟲繁殖速度達到最快,由原來每10天繁殖一代提速到驚人的每4-5天繁殖一代,這個速度甩出絕大多數生物好幾條街。在春季和夏季,蚜蟲的繁殖方式都是孤雌生殖,而且生出來的蚜蟲也基本上全是雌蚜,新生的蚜蟲很快就又能繁殖下一代,因此蚜蟲群落會在短期内呈現爆發式擴增。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)5

三隻母蚜和它們剛誕生的小蚜蟲

從速度上看蚜蟲對繁殖下一代有點"着急",但對蚜蟲來說,還有比這更着急的,那就是"世代重疊",也就是說當蚜蟲還在娘胎裡的時候,就在肚子裡懷上了自己的下一代,世代重疊現象在食物充足、母體營養供給充分的條件下會大量發生。這一特點為原本就一騎絕塵的繁殖速度裝上了加速器。有人對棉蚜做過統計,在适宜繁殖的6月到11月,如果一隻蚜蟲的後代都能存活,在短短5個月時間裡,其數量将達到6.7x1020之巨,假設每隻蚜蟲占地1平方毫米,這些蚜蟲排布開來将是我國國土面積的60倍。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)6

孤雌生殖的蚜蟲生下來的是蚜蟲寶寶不是蟲卵,但這種繁殖方式不能被稱作胎生,因為在母蚜肚子裡的時候,下一代蚜蟲并不是待在胎盤裡面,而是待在卵裡面,提供營養的途徑也不是通過臍帶而是通過蚜卵内部儲存的營養,這種生殖方式叫做"卵胎生"。

蚜蟲自身體積小活動能力弱、抵禦外界不良自然環境與天敵的能力也比較差,在"适者生存"的自然法則面前,一隻蚜蟲能生存下來的概率很小,刮風下雨都能使它們從植物體上落入土壤并因為移動遲緩而被餓死,在溫度高的時候,蚜蟲的共生菌類數量減少,也會導緻蚜蟲死亡,但蚜蟲強大的繁殖能力形成的龐大群體數量彌補了個體生存能力薄弱的不足,為蚜蟲這一物種的繁衍生息保留了火種。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)7

捕食蚜蟲的瓢蟲

三、為什麼有的蚜蟲長翅膀有的卻不長

強大的繁殖能力與較弱的遷徙能力合在一起就會出現一個問題,即活動範圍内的食物短缺,如果不能解決食物供給問題,後續出生的蚜蟲将面臨被餓死的風險。不過靠群體力量得以生存的物種,自然會進化出群體智慧來解決面臨的生存危機。

當數量達到一定水平或者出現幹旱等狀況,造成賴以取食的植物出現生長不良時,蚜蟲種群就會啟動反應機制,其中一部分蚜蟲繁殖的後代會長出翅膀并進行遷飛。蚜蟲的聰明之處還在于遷飛的落腳地一般都是與先前不同的植物,這樣有利于蚜蟲更安全穩定的獲取食物。遷飛後的蚜蟲,會通過自身強大的繁殖能力重新建立新的王國。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)8

長出翅膀的蚜蟲

簡單來講就是食物充足的時候,蚜蟲不長翅膀,食物供應出現短缺的時候長出翅膀,這種靈活的調整能力,也是長期進化過程中形成的高超生存智慧。

蚜蟲長出翅膀并進行遷徙的現象一般發生在夏初和秋初。不過長出翅膀的蚜蟲飛行能力并不強,為了飛行的更遠一些,蚜蟲會選在起風的時候,借助風力進行遷徙,這也是爬的慢、飛不遠的蚜蟲能在除南極、北極以外的世界各地廣泛分布的重要原因。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)9

成功遷徙的蚜蟲會在植物的柔嫩部位短時間内建立自己的龐大部落

四、适時出現的雄蚜

秋天來臨之後,預示着樹木凋零食物即将出現短缺,天氣開始逐漸變冷,不适于蚜蟲生存的季節即将到來,為了生存繁衍的需要,蚜蟲需要對不良生長環境作出反應。

蚜蟲感知這種季節變化的自然信号包括溫周期和光周期,具體來說就是入秋之後溫度呈現一天天下降的趨勢,光照長度則呈現逐漸縮短的趨勢,接受到溫光變化的信号後,作為應對措施,這時候出生的蚜蟲裡面就會出現大量的雄性,這些雄蚜在成蟲後會與雌蚜進行交尾,交尾的雌蚜生出來的就不再是蚜蟲而是蟲卵,這些蟲卵在外殼的保護下可以抵抗寒冬的考驗,在第二年春暖花開的時候,蚜蟲又将開始新的生命輪回。

蚜蟲進化過程(不交配繁殖娘胎裡就懷孕)10

結語

混亂複雜又異常強大的繁殖特點背後體現着蚜蟲不同凡響的生存智慧,這使得這一嬌小柔弱的物種挺過了兩億八千萬年複雜多變的自然變遷,但也給作為人類衣食之源的農業生産帶來麻煩,在蚜蟲的防治上,從現代工業文明前的草木灰到現在門類豐富的殺蟲劑,雖然手段在不斷豐富,但是蚜蟲始終與作物共存,在給作物安全生産造成麻煩的同時,也說明蚜蟲的生存智慧在今天仍有強大生命力。

參考文獻:

1、唐平華 , 陳國平,朱明庫.《蚜蟲防治技術研究進展》《植物保護》[J] .2013 39(2) :5-12.

2、陳其瑚,俞水炎,蚜蟲及其防治[M].上海:上海科技出版社,1988.

3、張廣學,鐘鐵森.中國經濟昆蟲志:同翅目*蚜蟲類 (一)[ M] .北京 :科學出版社 , 1983 .25 .

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关母嬰资讯推荐

热门母嬰资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved