当前位置:主页 > 不同的需求 >寄生蜂的十八般武艺>内容

寄生蜂的十八般武艺

2020-07-04 03:10 来源于:shenmy 我要评论(205)

寄生蜂是一群娇小的昆虫,但却是许多生物(在本文称为寄主)闻之色变的梦魇。即使寄主积极抵抗或卖力伪装,雌性寄生蜂总是有办法找到这些寄主(例如蛾类或蝴蝶的幼虫),并将卵产于其体内。有时寄主并不会死亡,甚至能继续觅食发育,但是当寄生蜂幼虫孵化后,取食寄主体内组织而逐渐成长,直到化蛹。当此一时刻来临,寄主的生命也走到了尽头。

寄生蜂的十八般武艺

图一 蛛蜂将已麻痺的蜘蛛(寄主)拖回巢中后,会于寄主体外产卵。(图片来源:维基百科http://en.wikipedia.org/wiki/Spider_wasp#/media/File:Spider_wasp_pompilid.jpg)

依照寄生蜂与其寄主间之关係,可分为两大类:一类是抑性寄生 (idiobiont),另一类则是共育寄生 (koinobiont)。前者主要为外寄生。亦即寄生蜂将寄主麻痺后,产卵于寄主体表,并将其安置于隐蔽的巢穴中(图一);孵化的幼虫以麻痺致死的寄主为食,直到化蛹。这是以抑制寄主发育而换取成长的方式,称为抑性寄生。换句话说,寄主一旦被此类寄生蜂雌虫盯上后,小命已经不保了。共育寄生之寄生蜂则多行内寄生。通常寄主在遭到寄生蜂产卵后仍能继续发育,且能自由活动,孵化的寄生蜂幼虫则于寄主体内取食各类组织,寄主的生命随着幼虫发育、化蛹而宣告终止(图二)。此类寄生关係因寄主与寄生蜂两者共同发育而称为共育寄生。两类寄生关係的寄主专一性也有天壤之别;一般而言,抑性寄生的寄生蜂能在许多不同寄主物种身上寄生,因此为广食性的物种 (generalist),而共育寄生的寄生蜂则仅能在少数寄主物种体内寄生,因此是偏向专性寄生 (specialist)。这可能是因为寄生蜂卵及幼虫必须面对寄主的免疫反应,是否能够对抗免疫反应是寄生蜂幼虫存活的关键,因此在演化的过程中,针对少数寄主种类的免疫系统,发展出独特且有效的寄生方式,以躲过寄主免疫系统之攻击,也因此而造成偏向专性寄生。

寄生蜂的十八般武艺

图二 寄生蜂钻出蛾类幼虫(寄主)体外,并于其下方结茧(白色椭圆状物体),此寄主已呈濒死状态。(图片来源:维基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/Parasitoid#/media/File:BodyGuardparasitoid.JPG)

寄生蜂的十八般武艺

图三 寄生蜂产卵时,将卵(黄色椭圆)与多去氧核糖核酸病毒(polydnavirus,浅蓝色颗粒)一併经产卵管(ovipositor)送入寄主体内。此类病毒会协助瘫痪寄主免疫系统。(图片来源:维基百科 http://en.wikipedia.org/wiki/Polydnavirus#/media/File:Pdv-host.svg)

寄生蜂与其他微生物结盟,一同击溃寄主的免疫机制是最令人叹为观止的生物现象之一。这类寄生蜂雌虫在产卵时,将卵与多去氧核糖核酸病毒 (polydnavirus) 一起送入寄主体内(图三)。此类病毒能弱化寄主血球辨认外来物之机制,因而大大提升寄生蜂卵粒及幼虫于寄主体内存活的机会。此类病毒并不会于寄主体内複製,而会在寄生蜂幼虫化蛹前,进到其体内,于幼虫化蛹羽化后,在其卵巢中才大量增殖。虽然目前科学界仍不知道为什幺此类病毒不会伤害寄生蜂本身,但寄生蜂能这样完美的 “使用” 病毒,以确保这个「秘密武器」于下一代寄生蜂产卵时能派得上用场,实为生物界中巧妙的设计。

另外,由于有些寄主在遭到寄生蜂产卵后仍能继续发育、自由活动,你也许会疑问:寄生蜂怎幺挑选出还没被其他寄生蜂早一步利用的寄主?原来,寄生蜂于产卵后,会在寄主身上留下特殊的气味,如同餐厅中已被预订的席位一样,敬告其他寄生蜂离开,去寻找下一个可以产卵的寄主。

但生物界总有例外,偏偏有些寄生蜂种类会于已经受到寄生的寄主重複产卵。因此,为因应这些不懂「先来后到」基本礼貌的物种,有些寄生蜂(例如Copidosomopsis tanytmenus)发展出具防卫性之兵幼阶级 (soldier larvae),专门抵抗其他同种或异种寄生蜂的入侵。这些种类的寄生蜂产下的卵粒中,最早发育的几只幼虫形态相当特别,具有强而有力的大颚,牠们的体型虽较一般的幼虫小,但攻击性极高,当其侦测到其他非来自同一母亲的寄生蜂幼虫存在时,随即展开猎杀行动,以确保此寄主体内仅由同一母亲之幼虫组成,而剩下之寄生蜂胚胎则会发育为形态正常之幼虫。就在剩下之寄生蜂胚胎开始发育时,那些原本负责防御工作的兵幼则功成身退,并踏上自我毁灭的道路(主要透过细胞凋亡 apoptosis)消失于寄主体内(图请见 http://www.nature.com/nature/journal/v430/n7000/fig_tab/nature02721_F1.html)。此等似乎是「牺牲自己照亮别人」的高尚情操,也是研究利他行为 (altruistic behaviors) 和亲择 (kin selection) 的有趣题材!

由于寄生蜂的物种繁多,许多农业害虫也是寄生蜂的寄主。因此寄生蜂除了是有趣的研究题材外,也是具有防治农业害虫潜力的重要昆虫类群。尤其在生物防治上,专食性寄生蜂精準的专一性、优秀的搜寻寄主能力、易于室内大量繁殖之特性,以及前述的特殊生活史策略,都让寄生蜂成为优势的生物防治天敌物种。若能透过其他措施配合,例如在寄主数量不多时提供替代食物,以维持寄生蜂族群数量,将能有效提升寄生蜂于田间寄生效率,将害虫的影响降到最低,以确保我们的农作产量。


参考文献

热门阅读
猜你喜欢
图文精选