「昆虫百科」叶虫和竹节虫

「昆虫百科」叶虫和竹节虫插图

在最引人注目的昆虫群体中,叶虫竹节虫可是非同一般的大,并且具有非凡的伪装本领,能惟妙惟肖地假扮植物的颜色、形状和习性。

创下昆虫体长记录的是马来西亚的一种竹节虫,其身体总长达555毫米。其他也有很多竹节目昆虫的体长非常可观,泰坦竹节虫的体长能达到270毫米,还有更大的体长能达到300毫米。而创下体重记录的竹节虫是马来西亚扁竹节虫的丛林若虫,这种体长150毫米的昆虫,体重能达到60克。

形态和功能:夜间的食叶者

根据化石记录,竹节虫最早出现于2.51亿~2.05亿年前的三叠纪,与直翅目昆虫有很近的亲缘关系。然而几个独特的解剖学特征把它们和所有其他新翅类昆虫区别开来,表明它们是一个独立的群体:比如,所有竹节虫的前胸都有一对外分泌腺;许多种类的雄性都有一个很独特的、术语叫做犁骨的骨片。这个骨片长在生殖器的上方,使雄性竹节虫在交尾时能紧紧抱住雌性。

该目昆虫的2500种几乎全是夜行性的,而且主要分布于热带,它们栖息在植物的叶片上。3个亚目只包含6科,胫缘亚目包括枝䗛科和竹节虫科,胫棱亚目包括杆䗛科、拟䗛科、叶䗛科。第6个科—矮竹节虫科,有时并不被认为属于竹节虫目,这个科仅包含一个属,只有13个小型的、且大多数没有翅膀的品种,仅在北美的山区有发现。

叶虫和竹节虫知识档案

纲:昆虫纲

目:竹节目

共2500种,6科

分布:全球均有分布,特别是热带地区。

体型:最大体长一般为30厘米。

「昆虫百科」叶虫和竹节虫插图1

特征:触角细长;口器外突;体形通常为圆柱形;前胸比中胸或后胸短;腿分为细长的节;跗节分5节;2对翅膀,有的退化或缺失;尾须短,无分节。

生命周期:不完全变态;若虫大致类似成虫。

保护级别:一个澳大利亚种类——罗得威岛竹节虫被列为近期灭绝物种。

在全世界广泛分布的枝䗛科囊括了约1000种竹节虫,著名的实验用印度竹节虫就属于这个家族。竹节虫科含750种左右的竹节虫,包括大多数体型巨大的竹节虫;杆䗛科含300种左右的竹节虫,大多数分布于东南亚地区;拟䗛科的300多种竹节虫世界各地都有;叶䗛科的竹节虫俗称叶虫,旗下的30个品种全部来自东南亚。

「昆虫百科」叶虫和竹节虫插图2

来自世界各地的竹节虫:1.马来群岛的一种竹节虫。2.特立尼达的一种竹节虫能够安全地坐在叶子上,无论你从哪个方向看,它都像一根倒下的小树枝。3.澳大利亚最长的竹节虫;有的可达25厘米长。4.南美洲秘鲁的一种竹节虫。5.澳大利亚雌性巨型竹节虫。

竹节虫食性单一,基本上只吃叶子,口器为咀嚼式。很多竹节虫从它们的幼年时代起口味就很挑剔,愿意吃的植物种类不多。在饲养条件下,大多数竹节虫已经开始吃一些非同一般的寄主植物,比如荆棘。

色彩:变色

大多数竹节虫的体色为绿色和棕色的夹杂色。然而,同一种竹节虫能变幻出许多种颜色来。这种色彩的变化在不同地方的同一种类中也会出现。

种群的密度会影响发育中的竹节虫的体色。尽管竹节虫中的大多数都是独来独往的昆虫,有时候却也能达到令人苦恼的密度。在澳大利亚,有些种类的竹节虫当它们大量聚集在一起的时候,就会变成危害桉树林的害虫。当种群的密度增大,发育中的昆虫会变得像蝗虫那样体色鲜艳。对于独居的昆虫来说,最好是不要过于显眼,但聚集成群的时候,就最好能清楚地看见同伴,以便大家能待在一起。

有些竹节虫和叶虫能根据光线的强度和温湿度变化体色。它们外表皮下的真皮细胞含有色素细胞微粒,会根据外部环境状况移动。在炎热的晴天,色素微粒会聚成块状,形成一大片明亮的浅色区域,可以把更多的热量反射出去。当环境变得冷而潮湿,且光线较暗时,真皮细胞中的色素微粒分散开来,竹节虫的体色就变深,以便吸收更多的热量来保持体温。

「昆虫百科」叶虫和竹节虫插图3

成年的叶虫无论活着或死掉后看起来都非常像叶子。新几内亚叶䗛属的这种叶虫,其扁平的身体就是形象的例子——翅膀上的纹路与叶子的纹理非常相似。甚至它附肢上的凸边看起来都像更小型的叶子。

伪装:用附肢模仿树叶

竹节虫一般体型细长,表皮上的突起赋予了它们与树枝(通常是它们栖息的那棵植物)末梢很相似的外形和质地。某些种类的竹节虫,其头部、身体和附肢常生有叶状的外缘和延长部分。这些极端特化的特征在叶䗛科的叶虫身上非常明显,它们的身体呈横向扁平状,整个虫身与树叶极其相似,甚至还能看到叶中脉和纹理。

但如果竹节虫要随着植物一起快速摆动的话,它的完美伪装通常不能持续很久。实际上,大多数叶虫和竹节虫的行动都不甚灵活,它们习惯把长长的前肢在身前伸展开,然后专注于静止不动地度过大部分时间。但当微风拂过,树叶随之摆动的时候,静止的它们就会变得很醒目。然而,具有有节奏地左右摆动的功能也可能正在竹节虫的进一步演化过程中。

与植物某部分的相似并不只局限于竹节虫的幼虫和成虫,就连它们的卵都看起来非常像植物的种子——椭圆形的卵被一层厚厚的壳包裹着,有的看起来很光滑,有的则有纹理和图案。不同品种的竹节虫所产的卵,其形状和纹饰都不尽相同,能帮助对它们的分类。

许多种类的竹节虫,卵上都有一个突起的结块,即小头。那些被某些竹节虫随便地产在垃圾中的卵上就有这种结块。而那些被产在植物体内,或被粘在植物身上的卵,就不会有这种结块。这种带小头的卵像油粒,如同种子上含有丰富的油脂。蚂蚁喜欢把含有丰富油脂的种子拿去埋起来,于是带有像这种小头的卵也会被蚂蚁当成植物种子搬到它们的巢穴中去埋起来。这样,卵被捕食和被寄生蜂寄生的风险就降低了。油粒和结块都是出于让蚂蚁把自己的卵埋起来的目的而演化出来的适应性,是动植物之间进化中最令人吃惊的例子。

捕食和防御:甩掉麻烦

尽管有稀奇古怪的伪装,竹节虫的卵、若虫和成虫还是经常成为其他动物的口中食,其中鸟类是它们最主要的敌人。此外,体型微小的旋小蜂会寄生在竹节虫的卵中。而咬人蠓和螨虫会吃竹节虫的血淋巴,还有蝇类和线虫也会寄生于竹节虫体内。

如果受到惊扰,许多竹节虫都会保持静止,好像全身僵硬了一样从栖息处落下来。在下落期间,附肢全向身后伸,这一瞬间它好像变成了个羽毛球。有的竹节虫会试图阻止袭击者,扁竹节虫的若虫会迅速移动,从伪装的角质前翅下面露出后翅上的鲜艳色彩。

「昆虫百科」叶虫和竹节虫插图4

这对正在交配的墨西哥竹节虫清楚地显示了雄性个体比雌性个体小很多。像这样的体型差异在竹节虫中很普遍。

北美的双带竹节虫,或佛罗里达竹节虫,会从前胸的腺体喷出刺激性的化学物。另有许多种类会用附肢上的刺猛刺袭击者,比如巴布亚新几内亚的鬼竹节虫属的竹节虫,就会踢敌人。有些种类的竹节虫非常好斗,一旦受到惊扰,会把身体抬起来,分开后肢,从腹部喷出极难闻的气味。它们的后肢武装得很好,腿节上有很大的刺,甚至能刺穿人的皮肤。

进食和繁殖:一节一节的

人们对野外的竹节虫的交尾行为所知甚少,据猜测信息素在其中发挥了重要的作用。雄性长长的翅膀,并且能够飞行的事实可以作为这一观点的旁证。交尾的时候,雄性会爬到雌性上面,并把腹部末端转动180°找准交配位置。交尾通常发生在晚上,持续的时间从30分钟到24小时不等。交尾后,许多种类的雄性会一直待在雌性的背上以避免其再和其他雄性交尾。

雌性竹节虫会一次产下所有的卵,有时把卵产在地下;有时则轻弹自己的腹部,像弹弓一样把卵弹出去。有些种类的竹节虫,比如粉红翅竹节虫,会把卵产在裂缝中,或寄居植物的叶片背面。另有许多种类的竹节虫,雌性长有一个短小的产卵器,能插到物体内部产卵。不同雌性竹节虫的产卵数量为100~1300粒。

卵会因为被埋到地下,或者是因为外表像植物种子而受到保护。这些卵会沉寂一两年,有时甚至是3年。每年春天都会有几个星期的孵化时间。孵化的时候,它们会把卵的片状盖推掉,出于抵抗地球重力,加上趋光的本能,它们会爬到垂直地面距离最近的物体上。被产在母亲的寄居植物内部的卵孵化出的幼虫很容易找到合适的食物。澳大利亚的昆士兰桉䗛(俗称“麦克雷的幽灵”或“刺叶虫”)这种竹节虫的一龄若虫通常在蚂蚁的巢穴中孵化,因为它们这时候的外形像蚂蚁,所以能假扮成蚂蚁,并模拟蚂蚁的习性。有的竹节虫一龄若虫,往空中跳跃的高度是它体长的许多倍,这大概是它躲避天敌的方法。

发育成熟前,若虫会经过很多次蜕皮。末次蜕皮后,成年的雌性竹节虫很快就能准备好交尾,而雄性所需要的时间要长一些。一般雄性竹节虫会经过5次蜕皮,比雌性少1次。这样算来,同时出生的雌雄两性竹节虫,最终性成熟的时间差不多在同一时期。

后代从未受精的卵中发育出来即为孤雌生殖,这在竹节虫中很常见,这就好比一种防故障装置——成年的竹节虫常常彼此远远地分散开来,即便雄性能飞行,雌性能散发性信息素,交尾也不一定能实现。有些种类,比如大竹节虫选择孤雌生殖则是出于无奈,因为在野外从来就没有发现过雄性的踪迹。一般来说,没有受精过的卵只会孵化出雌性竹节虫,但至少有一种是例外——澳大利亚的一种竹节虫没有受过精的卵也能孵化出雄性。

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