“為了找蟲子,世界各地和中國大部分的保護區,我幾乎全都去過了。”
劉曄
中國科學院動物研究所昆蟲研究專家
大家好,我是劉曄,我的工作主要研究甲蟲,今天我帶來的分享是小昆蟲大世界。
步甲
我主要研究的一類甲蟲叫做步甲。它愛在地上走路,也不太會飛,所以我們稱它為步甲。步甲有很多特點,首先它非常漂亮,其次是愛放屁。當步甲受到驚嚇時,它會從屁股噴射出一些強烈刺激性氣體。捕食者本來想去美味地吃它一口,結果一張嘴聞到臭氣,就會躲開了。
我為什么會研究昆蟲?我在老家無錫黿頭渚上小學時,參加春游采了一路的菜粉蝶。這次春游開啟了我對昆蟲的興趣,直到現在我還保留著小學時期收集的一些蝴蝶標本。
無錫黿頭渚(左)和菜粉蝶(右)
Part.1
什么是真正的昆蟲?
我們生活中有很多各種各樣的叫蟲子的小動物,但是有些不是昆蟲。什么是真正的昆蟲?真正的昆蟲有哪些特征?
昆蟲結構圖
昆蟲的身體分成頭部、胸部和腹部三部分,昆蟲還有一對觸角、六條腿和兩對翅膀。大多數的昆蟲都符合這個特征,有少數的昆蟲是例外,比如有一些沒有翅膀,或者是只有一對翅膀,符合這些特征,它們就被確定為昆蟲了。
但是還有一個前提條件,這些蟲子的腿、翅膀和觸角的結構必須都是天然的,沒有加工和美容過。例如,一只蜘蛛有八條腿,如果摘掉兩條蜘蛛腿,變成六條腿,它當然也不算昆蟲。
Part.2
生活中常見的昆蟲種類
馬達加斯加太陽蛾(左)與銼灰蝶(右)
生活中最常見的昆蟲有哪些?上圖左側是全世界最美的蛾子——馬達加斯加太陽蛾,上圖右側是全世界最丑的蝴蝶——銼灰蝶。
蝴蝶和蛾子的區分,不是以貌取人的,二者之間有什么用于區別的關鍵特征?
蝴蝶觸角(上)與蛾子觸角(中和下)
最關鍵的特征在于觸角。蝴蝶的觸角是棒狀觸角,下邊細,越往上面越粗,像一個棒子。蛾子的觸角有兩種,分別是線狀和羽毛狀。
觸角能夠幫助我們準確地識別蝴蝶和蛾子。但是如果在野外,看到的蟲子是活的而且很小,看不清觸角怎么識別?我們還有一些方法進行識別。
首先,蝴蝶一般在白天出現,蛾子一般在晚上出現。其次,一般情況下蝴蝶身體是細長細長的、瘦瘦的,蛾子身體一般是短短胖胖的。另外,在白天我們能夠通過翅膀狀態來區分蝴蝶和蛾子。蝴蝶在白天休息的時候,翅膀一般是豎起來的,而蛾子在休息時候,翅膀是平展開,蓋在屁股上面的。
在掃描電子顯微鏡下觀察蝴蝶和蛾子的鱗片
蝴蝶和蛾子屬于鱗翅目昆蟲,蝴蝶和蛾子身體上的粉末就是鱗片,是沒有毒的。當用顯微鏡放大觀察,會發現它的鱗片像瓦片一層一層蓋著,覆蓋在翅膀上面。蝴蝶和蛾子翅膀的顏色就是由這些鱗片造成的,鱗片產生的顏色導致翅膀呈現出五彩斑斕的色彩。
在常見昆蟲中,我最喜歡的一類是金龜子甲蟲,這是生活中比較常見的一類蟲子。
它最大的特點是甲蟲的前翅變成硬殼了,像裝甲殼一樣可以蓋住蟲子的腹部,保護它們柔軟的腹部,防止被小鳥或其他動物吃掉。
有些甲蟲硬度非常高,甚至用腳都踩不碎。我之前用東南亞地區的硬象甲蟲做實驗,把它放在地上,用腳踩上去再進行碾壓。當我把腳抬高時,它竟然抖抖身上的灰,慢慢走開了,一點兒都沒有受傷。
擁有裝甲殼的甲蟲成為地球上最成功的生物,甲蟲種類是地球上其他動物種類的總和,即甲蟲種類的數量等于鳥類、哺乳動物、魚類、其他昆蟲和其他節肢動物種類數量的總和。
在白堊紀時期,已經有了非常豐富的甲蟲種類,我研究的白堊紀琥珀里就有各種各樣的甲蟲。
豐富的甲蟲種類
圖片中第一個甲蟲叫做磕頭蟲。北京出現的磕頭蟲是比較難看一點兒的、土褐色的。而圖片中這種磕頭蟲是南方的,叫做麗叩甲,長的很漂亮,而且力氣很大。它被抓起來以后,就會咣咣咣地磕頭,它在用磕頭的方式幫助自己逃跑。
圖片中第二只蟲子也很漂亮,叫做吉丁蟲。吉丁蟲可以作為珠寶用,中國古人把吉丁蟲佩戴在身上,他們認為佩戴吉丁蟲可以給自己帶來好運,或者是一些好彩頭。所以吉丁蟲即吉祥寶運之丁,簡稱叫吉丁蟲,這就是吉丁蟲名字的緣由。吉丁蟲主要分布在中國的南方地區,有些大型觀賞種類。
圖片中第三只蟲子是我研究的步甲,這種步甲是單獨的一類,它有個外號叫做寶石步甲。
在100多年前的歐洲,人類還沒有發明出便宜的塑料制品,當時的小姑娘也沒有昂貴的珠寶來裝飾自己。她們在林子里砍柴或放牧的時候,發現了這種漂亮的步甲。
她們用刷子把步甲清洗干凈以后做成標本,鑲嵌在頭上、胸口和腳面上,戴出來之后引起大家爭相模仿。最后蟲子被抓光了,越賣越貴,在珠寶店里都出現賣這種甲蟲的了,所以后人就稱它為活的珠寶,也叫做會走路的珠寶。但到現在,這種步甲已經不再作為珠寶,因為我們有更便宜的塑料制品可以替代它。
這種步甲非常珍貴,它不會飛,只能在地上爬行,特別容易受到環境的影響和被捕捉,所以它就被列入為世界重要的保護動物。
當時歐洲的那些探險家去全世界尋找這類步甲,在歐洲發現了大概幾十種,在非洲找到兩三種,又去南美洲找到了一兩種,還去北美洲找到了幾種。結果發現了一個秘密寶地,寶石步甲最多的地方是中國。
全世界的寶石步甲有700多種,中國有600多種,分布在各個地方的山區里。所以很多的歐洲人就來中國偷采步甲,拿回去高價販賣,有些種類的步甲甚至會賣到一兩萬美元一對。
為了保護這些步甲,國家把它們全部列入為保護動物。在北京百望山較近的香山,有時候春天就能看到綠色的一些大塊兒的步甲。這時候拍照留個紀念就可以了,也不要去觸摸它,別忘了它會放臭屁!
除了甲蟲之外,還有各種各樣的其他昆蟲,比如同有蜻蜓類、蝽類(臭大姐)和蜂類,還有蟬(知了)和螞蟻。
常見的昆蟲:蜻蜓類、蝽類、蜂類、蟬、螞蟻
在昆蟲的第二個大類中,常見的有白蟻類、螳螂類、蒼蠅、蟑螂和蝗蟲。
常見的昆蟲:白蟻類、螳螂類、蒼蠅、蟑螂、蝗蟲
可能大家發現我沒把白蟻和螞蟻放在一起,這是因為白蟻不是螞蟻類的。白蟻和蟑螂的關系最近,現在大部分科學家已經把白蟻歸到蟑螂家族里,白蟻是一種特殊生活的蟑螂。所以白蟻跟螞蟻不是一家人,差距特別大,螞蟻小時候是只大肉蟲子,而白蟻小時候就是個小白蟻。
常見的昆蟲發育有兩大類型。第一類叫做完全變態發育,以蝴蝶為例,小時候是卵,然后是毛毛蟲,長大以后變蛹、變蝴蝶。這種發育過程變化特別大,不僅長的樣子變化,吃的食物也變化,我們稱這種變化為完全變態發育。
完全變態發育
第二類叫不完全變態發育,以蝗蟲為例,小時候是小蝗蟲,長大以后變成大蝗蟲,這種發育過程,我們稱為不完全變態發育。
不完全變態發育
完全變態發育和不完全變態發育都屬于特別特殊的低等生物的發育過程,我們人類屬于正常發育。
Part.3
為什么要研究昆蟲
研究昆蟲有什么價值?首先是研究昆蟲的吃,昆蟲可以用來吃,大家可能會吃柞蠶、知了。
柞蠶(左)和知了(右)
昆蟲還能做工業原料,比如最出名的口紅里的染料色素是用胭脂蟲制作的。胭脂蟲是一種吸食仙人掌汁液的一種小蟲子,它看起來像一個小白點。把它揉碎后,它的體液、不是血液呈血紅色。把胭脂蟲曬干以后磨成粉末,就能做成無毒無害的純天然的色素。人類已經使用這種方法幾百年時間了,甚至我們吃的草莓醬里就加了胭脂紅的色素。
用胭脂蟲制作口紅里的染料色素
我們可以養蠶寶寶,讓它們吐絲結繭做蠶絲被和衣服。
昆蟲還能幫助警察破案,蒼蠅會第一時間飛到尸體身邊產下卵,警察能夠根據蠅蛆蛻皮的時間、大小來掌握受害人的遇害時間。
蒼蠅
蒼蠅還可以幫助大自然降解糞便和尸體。如果大自然中沒有蒼蠅,糞便就沒有動物去吃了,會惡臭連天,蒼蠅通過變成蠅蛆把這些糞便消滅掉。
蒼蠅還有一些比較特殊的用途,比如做食品添加劑。蒼蠅的蠅蛆曬干以后可以做蛋白粉,還有些蒼蠅的蠅蛆可以添進飼料給雞鴨鵝吃,吃完以后的雞鴨鵝長得特別壯。
蒼蠅甚至還能給人治病。如果臉上身上受傷化膿,可以讓蒼蠅的蠅蛆把腐肉吃干凈,而且不會傷害到正常細胞。這個叫做蠅蛆療法,是真正的醫學用途。所以蒼蠅的益處遠遠大于害處,對人類社會而言蒼蠅是益蟲。
Part.4
昆蟲學家的日常
作為昆蟲學家,我們平時就去抓蟲子。有一次抓蟲子時,因為我吃得太胖了被卡在洞穴里,當時我還很高興擺了一個Pose。結果打雷下雨了,山泉水開始往洞穴里灌,再不出去我就要被淹死。我奮力從洞里掙扎出來,結果屁股受傷去醫院縫針了。
我們在野外通過昆蟲網去采集草叢中的昆蟲,采集的時候要注意安全,不然下一秒就會掉溝里了。
在野外抓蟲子,有些蟲子身上有毛和鱗片,有時候要立馬做成標本。如果抓到毛茸茸的蟲子后,不立刻做標本,不晾干捂在一塊兒,它的毛就會打結,蟲子就不好看了,變成板結蟲子。
網捕昆蟲和制作標本
研究昆蟲的方向有很多,我們可以研究蟲子的新物種,研究蟲子如何生活,研究如何防治害蟲,研究怎么生產益蟲去消滅害蟲。
在我的研究的過程中發現了好多種新種,例如劉曄深山鍬甲,這是用我的名字命名的。我在貴州梵凈山科考時,晚上黑燈瞎火出去找蟲子,結果看到一個農戶家門口掛了個小燈泡,有蟲子在嗡嗡地轉著飛。我拿著昆蟲網抓了六七個甲蟲,帶回北京給研究鍬甲的老師研究,結果發現這是新種。
劉曄深山鍬甲
過了三四個月以后論文就發表了,研究鍬甲的老師為了表示對我的感謝,用我的名字命名了這個新種。當時我好激動,我的名字可以載入史冊了,地球上所有人都會知道有個蟲子叫劉曄深山鍬甲。
于是我就把這只蟲子打印成照片,天天炫耀,宣傳了一年多,希望全地球人都知道劉曄深山鍬甲。結果我們召開昆蟲學大會時,有一些昆蟲學家在一起聊天說“今年你抓了幾個劉曄?”“我抓了五個劉曄”。他們把劉曄深山鍬甲直接簡稱為劉曄,讓我哭笑不得。
后來,我和另外一個老師合作發現了琥珀化石的昆蟲新種,這個琥珀昆蟲是白堊紀時期的一種蠟蟬,發現的昆蟲新種全稱命名為劉曄斑神蠟蟬。
劉曄斑神蠟蟬
為了找蟲子,世界各地和中國大部分的保護區,我幾乎全都去過了。我也會開拓一些國外的線路,比如東南亞的馬來西亞、印度尼西亞,非洲的肯尼亞、納米比亞,南美洲的秘魯等。
我在世界各地找到了各種各樣的蟲子,比如在馬達加斯加發現的紅蛾蠟蟬,這個蠟蟬很特殊,小時候是綠色,隨著年齡長大會變成紅色。這里還有世界上最長尾巴的大蠶蛾,叫做馬達加斯加慧星長尾大蠶蛾。
紅蛾蠟蟬(左)和馬達加斯加慧星長尾大蠶蛾(右)
我在馬來西亞婆羅洲島上發現了彩虹虎甲。我還發現了南洋大兜蟲,它是馬來西亞的明星昆蟲。
彩虹虎甲(左)和南洋大兜蟲(右)
我在納米比亞發現了雪人鰓金龜,它的體積很大。
雪人鰓金龜
下面左上這是我在普洱發現的孔雀螳螂。右上這是拳擊螳螂,它是螳螂拳的拳擊原形,它受到驚嚇以后,會把拳勾起來。下左中大的蘭花螳螂是母的,小的是雄的。母蘭花螳螂虎視眈眈地看著雄蘭花螳螂,雄蘭花螳螂很害怕靠近它。因為雄蘭花螳螂既要想去跟它交配,但是又怕被母的當成食物給吃掉。下右是樹皮螳螂,它會模擬苔蘚樹皮。
下圖是我在南美洲發現的最美的蟑螂——美洲彩姬蠊,是南美洲地區的特有類群,特別好看。
美洲彩姬蠊
下圖是大藍閃蝶,顏色非常鮮艷,這種顏色像鏡子一樣照射到動物的眼睛上,尤其是鳥類,通過這種方式把小鳥晃暈,小鳥就落荒而逃了。
大藍閃蝶
來源:格致論道講壇
“掌”握科技鮮聞 (微信搜索techsina或掃描左側二維碼關注)