虹吸式口器(蝴蝶的口器和传粉)有什么特点

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昆虫吃什么和它们有什么样的口器有关。换句话说,口器的结构与饮食习惯是相容的。蝴蝶和飞蛾一样,都有咀嚼口器的幼虫。咀嚼式口器是最原始的口器类型,其他口器都是从这种基本形态进化而来的。咀嚼口器有发达坚硬的上颚和牙齿,适合咀嚼固体食物。毛毛虫是有名的贪吃的人。它们似乎是为了一件事而活着——吃植物。

自嘲,忙着嘴巴

水稻的幼虫经常吐丝使稻叶变成圆柱形纵向盘绕的昆虫苞片,然后偷偷吃掉,严重影响水稻的生长和抽穗。棉铃虫幼虫是棉花蕾铃期的重要害虫,主要以蕾铃和幼叶为食。菜青虫幼虫,俗称菜青虫(易与小菜蛾幼虫混淆),嗜食十字花科植物,常咬白菜和有洞白菜叶。栀子灰蝶和荚灰蝶的幼虫分别吃栀子幼果或嫩荚。但蚜虫-灰蝶幼虫不是素食者,是蝴蝶幼虫中罕见的益虫,专以蚜虫为食,能有效抑制蚜虫对植物的危害。

蝴蝶漫谈之口器与传粉

菜青虫(陈摄)

徐夤(yn)说“缥缈青虫微带壳”,意思是“烟雨难耐”。蝴蝶从幼虫到成虫的变化其实和外界环境有一定的关系,但根本原因是内部组织器官要通过适应性资源搜索来改变——除了两对华丽的翅膀,更重要的是口器要改变。

《蝶恋花飞》《山上桃花红如火,两蝶再飞》。花开了,蝴蝶来了。春天蝴蝶都在忙什么?当然是忙着解决胃口。蝴蝶的幼虫通过咀嚼口器以植物的茎叶或幼果为食,而蝴蝶的成虫则更喜欢吮吸花距底部的甘甜花蜜。对于吮吸花蜜来说,咀嚼式口器是没有用的,所以蝴蝶成虫用心灵手巧进化出了虹吸式口器。这种口器的显著特征是它有一个像稻草一样的喙,可以弯曲和伸展。不吃东西时,喙像发条一样盘旋,吃东西时借助肌肉和血压伸直。这种伸缩式口器既方便蝴蝶吮吸藏在花距底部深处的花蜜,又不妨碍它们的飞行。

经过漫长的进化,大自然产生了如此美妙的杰作,不仅帮助蝴蝶等鳞翅目昆虫充饥,还让它们肩负起为植物授粉的崇高使命。

多情的蝴蝶在飞翔,花儿在飞翔

1862年,达尔文发表了《兰科植物的受精》,描述了兰花吸引昆虫为其授粉的完美精致结构。每一株兰花都有精确的花粉传递系统,他认为这是大自然书写的不可思议的进化篇章,是自然选择理论的有力证据。

今年,当我们第一次看到来自马达加斯加的白色大彗星兰花时,达尔文睿智的眼睛被它独特的细长花朵瞬间所吸引。花间距在被子植物中并不少见。通常是花萼或花瓣基部向外延伸形成的管状突起,花的花蜜储存在花间距内。令人难以置信的是,大彗星兰花在一个大约30厘米深的狭长花朵矩形底部隐藏着花蜜。哪种昆虫能吃花蜜?

达尔文温和地预言,当地一定生活着一种口器细长的昆虫,它的口器刚好能伸到花节底部获取花蜜。作为回报,这种昆虫也可以帮助彗星兰花传递花粉。41年后,人们终于在马达加斯加发现了这样一种昆虫,一种长喙约30厘米的大蛾子,类似蜂鸟和蝴蝶。

蝴蝶漫谈之口器与传粉


膜翅目长嘴蜂和蓝色彗星

达尔文的猜想为“共同进化”理论奠定了基础。1964年,美国蝴蝶专家保罗·埃利希和植物学家彼得·莱文在研究蝴蝶和十字花科植物之间的进化影响时,提出了“共同进化”的概念。共同进化一般是指两个密切相关、相互作用的物种在漫长的进化过程中发展形成的相互适应现象。

“找美找香,好像很忙。”当蝴蝶从不同的花中吸取花蜜时,可以通过授粉授精的方式将花粉从一朵花带到另一朵同类的花中。植物为蝴蝶提供食物,蝴蝶将花粉传播给植物,是互利的。大多数开花植物依靠昆虫授粉。植物的外观、颜色、形状、花距长短都可以选择昆虫——只有合适的昆虫才能吃花蜜并为其授粉。

例如,蝴蝶喜欢直立的花,而飞蛾倾向于扁平的或落下的花。白天蝴蝶授粉的花开花,晚上开花的花受飞蛾青睐。蝴蝶好色。它们到处寻找红、蓝、黄、橙等鲜艳的花朵,而飞蛾通常只给开白色或浅色花朵的植物授粉。以飞蛾、蝴蝶为媒介的虫媒花,都散发出甜甜的气味,蜜腺通常生长在细长花距的基部,只需进行资源搜索。只有蛾子和蝴蝶的虹吸口器才能伸进去舔。

另一方面,昆虫也可以选择植物作为它们的食性。比如蓝蝶嗜食百合科植物的花蜜;菜青虫爱十字花科植物;豹蝶对菊科植物的花蜜情有独钟。通过相互选择和适应,植物和昆虫之间建立了特定的授粉机制:寻找不同的植物资源需要不同的昆虫授粉,不同的昆虫也以不同的植物为食。


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