11月已至,立冬一過,中國大部分地區已迎來寒潮,整體氛圍也蕭瑟了起來,見到小動物的頻率也越來越低了。
但在華南和西南的部分地區,由於全年溫差不大,還是有一些熱鬧景象的。郊外的花叢、林間的溪流邊甚至小區綠化植被中的花朵附近,不時還可以看到一些黑乎乎的身影快速地在其中穿行,振翅頻率高到幾乎看不清它的模樣。
有時候家人給我打電話的時候會說,今天陽臺的花叢又有蛾子過來吃花蜜,全身漆黑,飛著像個超大號蒼蠅似的......
小豆長喙天蛾
圖片來源見水印
這到底是什麼蛾子?
很多人誤以為這些活潑的小飛行物是蜂鳥,但蜂鳥只生活在美洲地區,亞洲是不太可能見到的,這也是一個科普中的老生常談了。
這些所謂的“蜂鳥”多半是日行性的天蛾種類,以長喙天蛾屬、黑邊天蛾屬和透翅天蛾屬的成員居多。
正在訪花的突緣長喙天蛾
拍攝:王吉申
如果你仔細觀察會發現,當這些機敏的蛾類懸停在花朵附近時,會從嘴部伸出一根長長的“吸管”探入花中取食花蜜,這根吸管其實是鱗翅目昆蟲特有的一種高度特化的口器——虹吸式口器。
它們的喙能隨時彎曲和伸展,以便吸食花蜜、水源,甚至動物的排洩物等,在單位時間內獲得較多能量。別說人家重口味,其實動物排洩物裡富含小分子無機酸,營養多著呢。
可以彎曲的喙
圖片來源:wikiwand
由此可見,虹吸式口器是昆蟲口器進化的高階階段。而在鱗翅目昆蟲中,除蝴蝶之外,天蛾是最容易觀察到用虹吸式口器取食的類群。
蝴蝶吸取花蜜
圖片來源:Photos Getty/iStock
那不吃飯的時候,這種口器怎麼收呢?就算能捲起來,擱下巴也硌得慌。
別擔心,它們唇須內側為此還演化出了圓盤狀的凹槽,便於放置捲曲狀態下的喙,就和蚊香似的。
天蛾的唇須有凹槽專門給喙盤起來的時候放置,看起來就像蚊香。
一個蛾子纏繞的口器
圖片來源:Müller等
同時,你是不是還想起來什麼童年美食?這不就是小時候吃的大大卷嗎!!
道高一尺,魔高一丈
少數有特定習性的天蛾類群,如鬼臉天蛾屬,喙粗短且末端角質化,常潛入蜂巢內吸食蜂蜜。
鬼臉天蛾
圖片來源:Torsten Pröhl
鬼臉天蛾的喙
圖片來源:Sphingidae of the Eastern Palaearctic
大多數天蛾還是以訪花為主,在漫長的演化過程中,它們的喙和有花植物之間有著非常微妙的演化關係。
最為經典的例子是,大彗星蘭和非洲長喙天蛾的故事。
先來看看大彗星蘭長什麼樣
花距這麼長,動物還怎麼吸食花蜜?
圖片來源見水印
再來看看非洲長喙天蛾
大彗星蘭和非洲長喙天蛾
圖片來源:圖片來源:Minden Pictures SuperStock
好傢伙,這就是道高一尺,魔高一丈吧!
下面來大體歸納一下這個故事的時間線:
1862年,達爾文在研究來自馬達加斯加的一種花距很長的蘭花時想到,一定會有一種喙足夠長的昆蟲來幫助其傳粉;
1903年,這種天蛾才被髮表,被命名為“Xanthopan morganii praedicta“,歸類為非洲長喙天蛾Xanthopan morganii的馬達加斯加特有亞種,亞種字尾名praedicta詞義上也致敬了達爾文的猜想,所以也有人稱之為“預測天蛾”;
1992年,藉助先進的紅外夜視儀等觀測裝置,德國科學家才首次以影像的形式記錄了非洲長喙天蛾對大彗星蘭的訪花行為。
今年10月,由英國自然歷史博物館館長David C. Lees博士等幾位學者合作發表的一篇文章中,重新對非洲長喙天蛾的分類地位進行了一次梳理。
在今年10月的這篇文章中,作者透過近6年的樣本採集和資料分析發現,“預測天蛾”和非洲長喙天蛾實際有著不小的差距,無論是在體型、翅型、花紋、毛色、解剖結構等形態學方面,還是在演化關係、種間基因差異等分子生物學方面。
基於這些差異,“預測天蛾”在被髮表118年後,被證實為是一個獨立演化的物種,同時也是Xanthopan屬的第二個物種。(為區分兩個物種,下文將Xanthopan morganii praedicta統稱為預測天蛾)
而在分析過程中,喙長是重要的形態學考量指標。實際上,預測天蛾的喙比非洲長喙天蛾的喙更長長長長長長……
左側為預測天蛾,右側為非洲長喙天蛾
圖片來源:David C. Lees等
為什麼會出現這種演化關係?
華萊士曾經對預測天蛾和大彗星蘭的演化關係提出一種猜想:
對於被取食的蘭花而言,花距過短會導致花蜜被天蛾白白取食,而花粉得不到傳播——只有天蛾將身體湊到花上時,多毛肥胖的身軀才能有效沾染並攜帶花粉。所以,短花距的性狀不斷被淘汰,而長花距性狀得以保留。
對於天蛾而言,短喙的類群會因為無法有效汲取花蜜而喪失對長花距植物的興趣,轉而取食一些其他短花距植物;而長喙的類群則保留性狀,與長花距植物繼續協同演化。
於是,一代代積累下來,無論花距還是天蛾的口器長度都在不斷增加。
預測天蛾和大彗星蘭
圖片來源:Joseph arditti等
但有的學者認為,天蛾喙長和蘭花花距演化產生的動力可能緣於蘭花上的掠食者,比如蜘蛛。
很多喙較長的天蛾在訪花時,常出現“搖擺不定”的行為,不停在多種花之間周旋取食,而非穩定地停留在某朵花表面,這種行為很可能就是在試探花上是否有預先埋伏的捕食者。
花上的蜘蛛等捕食者,會對天蛾進行伏擊
圖片來源:Joseph arditti等
長此以往,天蛾的喙變得更長,這樣能降低因為貼近花朵遭到捕食的風險。而長花距的蘭花,則需要更長的花距,來吸引天蛾不斷貼近花朵以便沾染花粉。
但因為還缺乏一些觀察證據,這個理論是一個普適性的結論,還是僅針對某一地區或某一類群適用,還有待進一步的調查和探索。
撇開遙遠的非洲,在亞洲和美洲大陸,也有不少喙很長的天蛾,如猿面天蛾(Megacorma obliqua)。它是目前中國記錄的喙最長的天蛾,它的喙長一度達到13-16cm。
猿面天蛾是中國分佈的天蛾中口器最長的,主要生活在熱帶,可能也造訪長花距植物。拍攝:刺兒
但目前對於猿面天蛾的訪花物件等生態記錄還是一片空白,所以天蛾及其訪花植物之間還有著不少精彩的故事,等著我們去發掘。
撰文 | 刺兒
微信編輯 | 阿什麼爽