「昆虫百科」跳蚤

「昆虫百科」跳蚤

跳蚤是一种与众不同的吸血昆虫,高度专注于它们在热血动物身上的体外寄生生活。跳蚤的身体侧面扁平,呈流线型,加上龙骨状的头部,使得它们能快速地在宿主的毛皮或羽毛中“游泳”前行。作为对寄生生活的适应,它们能用牙齿、爪或喙与宿主对抗,其无比坚硬的身体使得它们不会轻易死于碾压。

与跳蚤亲缘关系最近的是蝎蛉,二者有非常相似的骨骼和肌肉结构,甚至染色体也很相似。也许在约2.6亿年前,长翅目昆虫的祖先衍生出了跳蚤、蝴蝶、蛾和苍蝇等后代及已知的蝎蛉动物群或吸吻类动物,而后新进化的哺乳动物也成了跳蚤的宿主。

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人类只知道少数几种跳蚤的详细生命周期,但它们的生活模式很明显。雌性跳蚤产的卵会在2周内孵化为无附肢的幼虫。再经历2~3次蜕皮后,幼虫会织个茧,然后钻进去进入蛹期,并常常在数天内羽化为成虫,但这一过程也有可能被延长为1年或更长时间。

形态和功能:执著的吸血者

除了全身长有密密麻麻的顺向刚毛,大部分跳蚤还有两套形成“梳子”(栉鳃)的刺:头部有一个颊梳,第一胸节上有一个前胸梳。梳子和刚毛对纤巧的关节和眼睛形成保护,并协助跳蚤固定在宿主的皮毛上。住在满身都是刺的宿主身上的刺猬跳蚤和豪猪跳蚤,展示出趋同进化结果,即二者的体梳上都生有大片粗短的刺,估计是用来抓住宿主的刺的。在那些长有翅膀的宿主如鸟类和蝙蝠身上,跳蚤必须紧紧依附着它们,否则就会掉下去,因此这种跳蚤身上也有发达的、长满刺的梳子,有的还不止两套。

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雌性恙螨,也叫穿皮潜蚤或沙蚤,会钻进人类和其他哺乳动物柔软的肉中,只留下腹部尾端在外面。交尾后,由于卵的发育,它们的身体会膨胀到豌豆大小,给宿主带来强烈的痛感。

大多数的跳蚤都寄生在哺乳动物身上,鸟类包括大部分海鸟和小型雀鸟身上发现的只有10%左右。只有水生哺乳动物如鲸、海豹、麝鼠、鸭嘴兽和包括飞狐猴、灵长动物、斑马、大象、犀牛和土豚在内的某些陆生哺乳动物不会受到跳蚤的侵扰。跳蚤的全变态特性在寄生性昆虫中很稀有,并且由于成虫与幼虫的差别,它们不得不依赖那些筑巢的,或住在隐蔽洞穴中的宿主——这些栖息地使刚羽化的成虫能轻易占据一位常住宿主,或者是在一年内返回同一个巢中的鸟类。尽管没有视觉,但跳蚤成虫具备极强的跳跃能力,并能非常敏锐地感觉到附近的振动、热源和呼出的二氧化碳,因此跳蚤在寻找和占领宿主方面非常有效率,即便是在空旷的环境中也是如此。

「昆虫百科」跳蚤

蚤科的野兔跳蚤在野兔的耳朵部位吸血。这种跳蚤是多发性黏液瘤的主要传播者。

由于跳蚤幼虫期比较脆弱,因此成年跳蚤的分布也相应地受到限制。在不同地区广泛分布的各种宿主身上,寄生的跳蚤种类各有不同。有些跳蚤则会在许多不同的宿主身上大批滋生。猫跳蚤就会吸附近各种宿主甚至包括蜥蜴的血,只有啮齿动物能幸免。这种选择宿主的灵活性会大大降低它们的繁殖数量,比如人类的血液中所含的营养成分实在有限,对其繁殖帮助不大。

跳蚤的体形与宿主的体形没有什么关联,一些体型最大的跳蚤就发现于如鼹鼠和鼩鼱等小型哺乳动物身上。

跳蚤知识档案

亚纲 有翅亚纲

目 蚤目

共约1800种,200属,16科,3总科

分布 全世界分布的体外寄生虫,多见于哺乳动物和鸟类身上。

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体型 小;成虫体长为1~9毫米。

特征 无翅;一般为棕黑色或黑色,体侧扁平,呈流线型;有刺吸式口器,专为吸血;有的有单眼;头部两侧的小凹槽中生有短触角;体被闪亮而又坚硬的覆盖物,为黄褐色到黑色,有顺向的刚毛和“梳子”;腹部一般分为7节,尾部3节特化为独特而复杂的生殖器官;其跳跃的进化适应性包括:有力的后肢和胸膜弓;有骨骼锁定机制。

生命周期 属于完全变形(全变态发育),一生会经过卵、幼虫(3龄)、蛹(在丝制的茧内)和成虫4个时期。蠕虫状的幼虫无附肢、无眼、自由来去,有发达的头部;以有机物残余物如宿主的死皮屑和宿主干燥的血液为食;头部行压磨和吮吸的肌肉会配合口器完成进食。

保护级别 为生存无威胁物种。

食物和进食:跳蚤是如何叮咬的

与其他许多只有雌性会吸血的蝇类不同,雌雄两性的跳蚤都以血液为食,而且它们的叮咬会使受害者的皮肤发炎。不过,跳蚤与血液接触的方式实在是非同一般。

在跳蚤的头部里面,有一层特殊的由节肢弹性蛋白构成的膜,同样的物质还形成了胸膜弓(参阅“用附肢飞行”)。挨着这层膜嵌在头部里面的是一个铁锤状的软骨条,与具有戳刺功能的螫针相连。每当饥饿的跳蚤在宿主皮肤上找到一块美味可口的区域时,螫针肌肉会把软骨条使劲压向那层膜。跳蚤准备好进食的时候,头部会向下倾,背部向上拱起。当它突然放松螫针肌肉时,节肢弹性蛋白膜会弹回来,使锤状的软骨条下陷,螫针随之刺进受害者的皮肤。跳蚤会快速地重复这一连串动作直到找到皮肤中的毛细血管,这一过程通常不会给受害者带来痛感,除非它不小心触到皮下神经末梢。

发育阶段:等候宿主

跳蚤的整个发育周期会受到宿主睡眠和进食习惯的影响。许多跳蚤幼虫以宿主已经干燥的血液为食,即由成年跳蚤排出带有宿主的血液干燥粪便。欧洲鼠跳蚤的幼虫会通过抓住成虫尾部的一根刚毛来乞食,这一行为会刺激成虫从肛门中排出一滴血液,然后幼虫就将其喝掉。由于它们的体型是那么的小,跳蚤幼虫在气候变化期间非常脆弱,一滴水就能把它们淹死,而它们也受不了干燥的环境。这一事实可以解释为什么各项环境指标较稳定的燕子的巢穴非常受跳蚤的欢迎——有19种跳蚤普遍与这些鸟类的巢穴有联系。

用附肢“飞行”

昆虫学家米里亚姆·罗斯恰尔兹曾描述跳蚤为“用附肢飞行的昆虫”。尽管跳蚤没有翅膀(次要条件),但特殊的结构—胸膜弓仍使它们具有高度的灵活性。胸膜弓是跳蚤有翅祖先的翅铰合部特化而成的,由节肢弹性蛋白构成,可说是跳蚤那惊人的跳跃能力的发电站。

为了有效地适应极大的温差,如从寒冷的北极来到炎热的赤道,跳蚤只依靠肌肉是不行的。因为在低温地区,僵硬的肌肉运动会变得低效。为了在跳跃中达到惊人的加速度,跳蚤们运用了一种触发点击机制。

受压时,头盔形的胸膜弓会产生并储存跳跃所需的能量:非常高效的节肢弹性蛋白能在需要的时候释放97%的储存能量。当跳蚤把自己缩成一团准备跳跃的时候,肌肉配合后肢(转节压肌)的第二节使外表皮变形,同时“飞行”肌肉压挤胸膜弓。坚硬的外表皮上的一连串链板互锁上,把胸部三节紧紧夹在一起。抬高后肢后,跳蚤的身体重心落在各转节上,保持起飞前的平衡状态。

一旦处于平衡中的跳蚤受到刺激如目标宿主呼出一口二氧化碳的时候,肌肉放松使胸膜弓展开,突如其来的爆发力使表皮脊突下沉,并进入各转节。伴随着清晰可闻的“嘀嗒”一响,后坐力把跳蚤以60倍重力加速度从原地弹射出去,其速度之快,人的眼睛都没办法看见,而下沉的后肢撞击物体表面的时候,能额外提供140倍重力加速度。饥饿的跳蚤为了找到一名宿主,会以每小时跳跃600下的频率连续跳3天。而猫跳蚤跳跃的时候,能轻易地蹦至34厘米高。

「昆虫百科」跳蚤

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跳蚤的基本生命周期很简单:成虫为体外寄生虫,而卵、幼虫和蛹则在宿主的栖息地或巢穴中自由生长。蛹的状态能长期维持,直到合适的宿主出现。当空的房子重新住进人的时候,新的主人会突然受到一大群成年猫跳蚤的折磨——行走在地毯上或真空吸尘器引起的震动会使可能已休眠了1年或更长时间的蛹即刻孵化。

有些很独特的种类,如北极野兔蚤,幼虫会挨着成虫住在宿主的皮毛中。而塔斯马尼亚的魔鬼跳蚤,雌性会把卵产在宿主的皮毛中,孵化后的幼虫会钻到宿主的皮肤里面继续生长。相反,寄生在遍布中亚的鹿、牦牛、山羊和马等动物身上的蠕形蚤的卵和幼虫,在宿主们闲逛的时候会彼此分散开来。

住在宿主(如猫跳蚤或狗跳蚤)身上的成年跳蚤统称为毛皮跳蚤;那些住在巢穴中的,只在短暂的进食期间跳到宿主身上的,则统称为巢穴跳蚤。毛皮跳蚤产下的卵既有光泽又很光滑,因此会从宿主的毛皮上滑进巢穴或其他的栖息地中;巢穴跳蚤所产的卵是黏糊糊的,会粘在筑巢的材料上。角叶蚤总科的成员属于巢穴跳蚤类,成虫一生中与宿主接触的时间很短,而且常常会往远处迁徙。在蚤总科里,雌性沙蚤或恙螨会把自己埋进宿主的皮肤(常在人类的脚趾间)里,并在里面产下所有的卵。

在开发新的宿主方面,跳蚤可是惊人地熟练:除去所有跳蚤的老鼠,在被投放到它们的自然栖息地之后,会在短短的24小时内又招来同样数量的跳蚤或者更多。而鸟跳蚤也有同样的本事。

环境和健康:传播鼠疫

鼠疫是由鼠疫菌引起的,是一种啮齿动物疾病,这种病会通过跳蚤,如东方鼠跳蚤,从老鼠那传染到人身上。在历史上,鼠疫,或称“黑死病”,不仅致命,还会产生灾难性的后果:在14世纪的意大利,由于鼠疫的肆虐,那些大城市几乎失去了一半的市民。甚至在现在,鼠疫仍然伴随着人类,并周期性地在中南亚甚至美国爆发。

当某只跳蚤吸食感染了鼠疫的宿主的血液,病菌会沾在通向胃的滤血腔(前胃)的刺上,在那里,病菌会分裂繁殖,直到塞满肠道。随后,当饥饿的跳蚤再次叮咬新的宿主时,被发达的食管肌肉吸进的血液无法通过病菌阻塞的肠道,只能回流进被跳蚤叮咬的伤口中,无可避免地带进了一些鼠疫的细菌,疾病就这样被传染到新的受害者身体中。

当身上有大量跳蚤的老鼠进入城镇,以垃圾为食,并在住宅的附近集结成群、繁衍生息的时候,潜在的险情就会出现。如今,人们用杀虫剂控制水库周围的病源(啮齿动物和跳蚤),而接种疫苗和现代的药物也被用于降低这种疾病的危害性。即使这样,世界卫生组织仍在持续地向人们宣传:千万要小心鼠疫这种“潜伏的敌人”。

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