(这次的主题,科学性较强一些,我也尽力把复杂的概念简化了。如果大家有问题,可以在评论区提问,谢谢。)
眼睛,是很多生命体最重要的器官之一。在觅食,躲避捕食者,寻觅交配伴侣的过程中扮演了重要的作用。自然界中有很多眼睛发生特化的昆虫,比如拟步甲中的树甲,眼球异常庞大;再比如天牛中的眼天牛,复眼被分为两对,一共四个眼睛,提供宽阔的视野。
Strongylium scheknlingi (来自于一位台湾网友,侵删),可以看到发达的眼部(树甲)。
但我们今天要谈的,不是任何一种甲虫,而是一种双翅目昆虫。突眼蝇,Stalk-eyed Fly.
可能大家想到苍蝇,都会想到肮脏的垃圾和五谷轮回之所。是的,大部分我们所见的苍蝇,可能都比较恶心,让人看到就要消灭掉。可是突眼蝇的眼睛实在是太有意思了,我忍不住要写一篇文章。
上图来自上海师范大学,采集于云南。
那么,他的眼睛是如何形成的呢?很多朋友,如果了解一点蝇类的生活史,都知道要经历化蛹,再羽化的阶段。那么突眼蝇的蛹是否就有着长长的眼柄托着两个眼球呢?答案是否定的。
在羽化之初,成虫会率先梳理自己的翅膀,保证翅膀不会变形。之后呢?趁着身体还未定形,仍然处于柔软的可塑状态。成年的雄虫,会从深吸一口气,导入头部,通过管道通至眼柄,将自己的眼宽硬生生地挤宽,并且这样的过程会尽可能多的重复,以达到尽可能的宽。
刚羽化,开始憋气:
明显变长:
最终成型:
这里推荐大家去看一个视频,真的很好,很推荐,我上面憋气的两张图没记错也是里面的内容截图。[生命]突眼蝇 20120924_《微纪录片》
这样就有几个问题涌现了出来:
1. 为什么要这样做?为什么只有雄虫这样做?
2. 这样做会不会让自己太笨重?如果太笨重,增加被捕食的概率,为什么还要这样做?
3. 每只雄虫的眼宽都一样嘛?眼部突出的是什么结构?
4. 我也见过突眼蝇,不过好像有一点不同呢?
下面一一分解:
一 :为什么要这样做?为什么只有雄性这样做?
因为,眼宽越宽的突眼蝇,在争夺交配权的时候,占据绝对优势。这里很有必要提一下这类奇异生物的交配方式。当两只雄性个体相遇,首先他们会举起头颅,向对方炫耀自己的眼宽。这个时候,如果有一方宽于另一方,另一方会主动退下。如果两只个体眼宽旗鼓相当,那就免不了一番争斗。见下图:雄性会高举前足,互相攻击。
失败的一方自然落荒而逃
为什么只有雄性这样做?很简单啦,因为雌性个体只会选择眼宽最大的个体交配(原因一会讲),或者决斗的胜利者。所以为了争夺交配权,当然要把眼宽搞得越浮夸越好(你说我是浮夸吧~~~~~~~夸张只因我很怕~~~~),这样就可以尽可能的淘汰更多的竞争者。
二:这样做会不会让自己太笨重?如果太笨重,增加被捕食的概率,为什么还要这样做?
答案是:会。一些实验指出,眼宽越宽,个体的反应时间越多。也就是说,自从观察到危险,到振翅而飞,你的眼宽越大,你需要传递信号的时间就越多。而时间就是生命,百分之百增加了自己的死亡率。有的雄性个体,迟钝的时间,可以达到 0.5 秒之久。
那么,为了争夺交配权,害得自己可能成为别人的食物,值得吗?
值得。因为生物体的终极目标,就是找到配偶,繁殖下一代。这里我还要谈一谈一个概念:Handicap Principle (in biology).
简单来说,这个叫做不利条件原理,由 Amotz Zahavi 在 1975 年提出:当雄性表现出一些超凡的性状,这些性状甚至超过了其他一般雄性所能承受的极限。甚至连他自身都难以承受或者自保(例如突眼蝇)。雌性反而更青睐这样的雄性,因为能表现出这些性状,说明他在幼虫阶段的营养非常好,进一步说明也可以认为他拥有良好的基因。所孕育的后代,有更多的几率保证存活率。(我简单的说了一下,为了不了解的人能理解,大神就别跟我抠了)。
如果你还不明白,我给你举个例子:
两个男的,A 和 B (对应两个雄性个体)
A: 没什么太多钱,但也有钱,穿着得体但一般。(对应发育一般的突眼)
B: 家境非常好,从小衣着华丽,喜欢穿贴满了钞票的衣服,但容易被抢)。(对应发育极好,但是易被捕食者攻击的个体)
C: 不明真相的吃瓜女人 (一无所知的雌性)。
C 为了后代和自己的生活与 B 在一起结婚生子,后代也成为 B 类人(对应从幼虫阶段营养极好的个体)。
这样是不是容易理解一些?洗澡的时候想出来的例子,有不懂的评论区里问。
这类现象在昆虫王国里很常见,因为是 R 选择生物,他们在幼虫期的表现,基本上决定了未来的个体大小和一生的路。与 K 选择生物完全不同。
三:每只雄性的眼宽都一样吗?突出的是什么结构呢?
第一个答案显而易见。
第二个答案见下图:
Facial plate 可以理解为一种支架。图中可以看出各个结构的不同。
由此可见,不仅仅是突眼蝇科的眼部特化,而且特化的眼部也不能证明他就是突眼蝇。下个问题细说。
四:我也见过,可是好像有一点不同呢。
我要放我最喜欢的一张图了,接招吧。
角蝇总科 Nerioidea 的瘦足蝇科 Micropezidae,禾蝇总科 Opomyzoidea 的树洞蝇科 Periscelididae,实蝇总科 Tephritoidea 的粗股蝇科 Richardiidae、小金蝇科 Ulidiidae、广口蝇科 Platystomatidae、实蝇科 Tephritidae。全部都有雄性眼部特化的现象。
很多人见得突眼蝇,并不是真正的突眼蝇。深究的话,可以写很多很多文章,而且不同的类群,真正凸起的部位也不一样。小小的虫子,学问大着呐!
结语:
真的好想再活五百年,大自然造出了这么多奇妙的生物,真想一一看过来。除了被人类的智慧和文明所折服,我也爱大自然的鬼斧神工。有很多学者对 Amotz 的理论提出了质疑,对此有质疑的同学也可以在评论区,我们一起讨论。或者对任何地方有质疑,都可以提出来,一起讨论,共同进步。
最后奉上自己的收藏一对,还没做出来标本,等我 DIY 一个展翅板,做好了放在以后的文章里给大家欣赏。目前我认为这个是广口蝇科 Platystomatidae。
就别问价格了……我正在吃土……我觉得澳洲的土不如中国的好吃……嗯……
我知道知乎上有双翅目大神,期待大神点评我的这篇拙劣之作,帮助我学习进步,感激不尽。
Yorick
Melbourne
13/10/2016