依靠烈火永生的“黑火甲”

飞蛾扑火,听上去很是悲壮,其实飞蛾并不是真的扑火而是被光线所吸引。但是,自然界的确生活着一种甲虫,是真的喜欢火。这是一种吉丁科甲虫,因为它的身体是黑色的,所以也叫作“黑火甲”。黑火甲大部分生活在原始森林深处,人们平时难得一见。在很偶然的情况下,有时会见到它们,通常是黑压压的一大群。

依靠烈火永生的“黑火甲”

●曾经引起奥运会骚乱

第十届洛杉矶奥运会于1932年7月30日下午2时30分正式开幕。位于洛杉矶的纪念体育场是承办开幕式、闭幕式的会场及田径比赛的主场。整个洛杉矶纪念运动场的看台上座无虚席,开幕式仿照古希腊的宗教仪式,鸣放了十响礼炮,点燃了“圣火”,两千只和平鸽飞向天空,洛杉矶奥运会开幕了。整个开幕式持续了好几个小时,当落日收尽余晖,体育场上暮色凝重的天空又升起了五彩缤纷的焰火。正当人们沉浸在欢乐的海洋中时,在体育馆上空的正南方,黑压压地飘来一大片乌云。起初大多数人都没有注意到这一现象,过了一会儿,人群中有人开始跺脚或抓挠起身体来。等大多数人反应过来,才发现他们正遭受一群身长只有1厘米的黑火甲袭击。这些黑火甲是从附近一片曾经被火烧过的森林飞过来的,吸引它们的是奥运会的焰火。

其实,早在1925年就有记载人类遭受黑火甲袭击的事件。那一年夏天,美国壳牌石油公司储存在加州科林加的数十万桶石油被闪电击中,储存石油的山谷立刻变成一片火海,大火吸引来了无数的黑火甲。但是科林加位于美国加州中部干燥的平原地带,周围并没有原始森林,这些黑火甲是从哪里飞来的呢?事后,昆虫学家发现它们来自距离科林加远达130千米的一处原始森林。黑火甲在如此遥远的地方感觉到了,而且在森林大火被扑灭之前赶到。

依靠烈火永生的“黑火甲”

●独特的繁殖方式

每当森林起火的时候,第一时间赶到的往往不是消防员,而是黑火甲。在大火逐渐熄灭后,消防员会喷水消灭余烟,这时就像捅了蜂窝一样,会引来密密麻麻的黑火甲攻击。消防员为了保护自己,需要戴着养蜂面罩,穿着防护服,以防被冲上来的黑火甲叮伤。

大量黑火甲被吸引来,不是为了骚扰人类,也不是为了扑火自杀,而是在寻找燃烧的森林,因为那是它们繁衍后代的关键所在。森林还在燃烧的时候,赶来的黑火甲开始婚飞(许多较为低等的双翅目长角亚目昆虫都具有婚飞的群体繁殖行为。引起婚飞的目标迥异,可以是植物阴影中的一小片阳光,或天空映照下树枝的轮廓,也可以是具有明显的地理特征地山尖等。婚飞地点的精度使发现配偶的效率比搜寻大大提高,特别是在个体较少或比较分散和密度低时,婚飞群使不同基因型的昆虫相遇并促使远源繁殖)。火焰熄灭后,雌黑火甲就飞到还有余烬的针叶树上,向烧焦的树皮里产卵。黑火甲的卵壁非常厚,是一般吉丁科甲虫卵壁的2.5倍,在自然状态下通常无法孵化,只有靠着火场余烬的高温,将坚硬且厚重的卵壁软化,随后虫卵在灰烬中孵化,幼虫就以烧焦的树皮为食。

黑火甲找寻燃烧过的树木另一个原因就是,活的树木在遭到害虫啃食时,会分泌一种天然的“除虫菊酯(除虫菊酯杀虫原理:扰乱昆虫神经的正常生理,使之由兴奋、痉挛到麻痹而死亡。关于除虫菊酯的发现还有一则小故事:很久以前,在古波斯一带,有一妇女从田间采回一些美丽的小花,不久把枯萎的小花丢在屋角,数周后,发现在枯花周围有一些死虫,这是发现除虫菊杀虫作用最早的传说)”,以保护自己。大多数昆虫能够抵御森林里树木分泌的天然“杀虫剂”,但是黑火甲的幼虫却不行,如果它们吃活着的树木,会被很快杀死。所以它们只能以被烧焦的树皮为食。这听起来似乎很无奈,其实也有另一个好处。森林大火过后,黑火甲的天敌和竞争者都被烧死或赶跑了,聚在一起婚飞的黑火甲再也不用担心被天敌吃掉,孵化出的幼虫也可以心安理得地独享烧焦的美食大餐,直到第二年夏天变成成虫。然后又开始一起去寻找下一片起火的森林,用来繁衍它们的下一代。

依靠烈火永生的“黑火甲”

●进化出的独门武器

通常,自然界中森林大火的发生是很偶然的,并不容易找到。黑火甲如何获知哪里的森林起火了,甚至在数百千米外就能感觉到呢?黑火甲靠近胸部外侧有两个颊窝器官,是用来感受红外线的。每个颊窝器官大约有90个红外感受器,集中在颊窝器官的底部。红外感受器是半球形的,直径约有15微米。红外感受器的外壳很薄,里面是一个直径约10微米的液泡,连着一个机械刺激感受器。森林野火散发出的红外线传来,被红外感受器的外壳吸收,加热里面的液泡,液泡受热膨胀,压迫机械刺激感受器,发出神经信号,这样就让黑火甲感受到了火的存在。它们飞行的时候,暴露出来的颊窝器官时时感受着红外线的信号,在飞行中不断调整方向,逐渐向火源靠近。

森林火灾的火焰温度一般在500℃左右,发出的红外线波长通常为4微米。实验测定的结果显示,黑火甲的红外感受器能对波长2~6微米的红外线起反应,而对波长为2.8~3.5微米的红外线最为敏感,表明这个红外感受器就是为感受森林野火进化出来的。那么,黑火甲对红外线敏感到什么程度呢?实验表明,当红外辐射低到每平方米0.6瓦,还能让黑火甲的红外感受器起反应。这相当于在前面提到的加州科林加石油起火后,在10千米处都能感受到。显然此前科学家大大低估了黑火甲对红外线的感受能力。一方面,黑火甲通过对比两侧那90个红外感受器的不同读数,来过滤掉周围的红外噪声。昆虫对气味的感受就是这样的,它们的触角上有数千个嗅觉感受器,通过分析来自这些嗅觉感受器的信号,排除周围噪声,感受微弱的气味。另一方面,黑火甲利用了“随机共振(在信号分析过程中,噪声常被认为是令人讨厌的东西,因为噪声的存在降低了信噪比,影响了有用信息的提取,然而在某些特定的非线性系统中,噪声的存在能够增强微弱信号的检测能力,这种现象就称为随机共振)效应”。我们知道有些动物的感官能够利用随机共振效应,例如蟋蟀利用随机共振效应能够感受到飞来的天敌不断拍打翅膀时产生气压的微弱变化。也许,森林野火熊熊燃烧的火焰,散发出的红外辐射给黑火甲提供了周期性的信号。黑火甲的奇特行为,不禁让我们感叹大自然进化的微妙和神奇。

来源:江苏科技报;特约撰稿人:五月梅花

展开阅读全文

页面更新:2024-03-09

标签:杀虫   液泡   除虫菊   感受器   洛杉矶   幼虫   甲虫   消防员   野火   噪声   昆虫   大火   红外线   烈火   信号   森林   时尚

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top