發現一種「無敵」昆蟲,被活生生吞下,卻從青蛙屁股裡跑了出

2020-12-06 騰訊網

在地球的生物圈每時每刻都在上演著殺戮大戲,說話間已經有許多的生物被自己的天敵不幸捕殺,丟掉了性命,這聽起來有些許的殘忍,但對於捕食者來說,這是一天幸運的開始。

地球上的生命就是這樣,你吃我,我又吃它,一環套一環,通過生殖繁衍和優秀的逃生技巧形成了一個穩定的生態鏈。

以前我們認為生物們一般都是苦練逃跑、防禦、偽裝的本領,通過對周圍環境進行擬態,達到不被捕食者發現的目的;

要麼不幸被發現以後利用優秀的技巧和體力逃脫,甚至是經過一番苦鬥來讓捕食者知難而退。這是眾多生物都採用的基本策略。

以前我們對生物的自衛研究,也主要集中以上幾個方面,也就是生物與捕食者發生接觸之前的行為。因為在正常情況下,只要一個生物被捕食者吞進了肚子,那基本上就回天乏力了。

例如我們常在水田裡、池塘裡常常可以見到的青蛙,它們有時看起來一動不動,移動起來也不是很迅速,有時覺得它們還有點呆,但青蛙簡直就是昆蟲殺手。

它們可以利用舌頭尖端的吸盤在極端的時間內迅速的將昆蟲拉進自己嘴裡,由於它們沒有牙齒,昆蟲是被整個活生生的吞掉。

只要是在青蛙菜單裡的昆蟲,很難逃脫被吞噬的命運。而且以前我們認為只要是被青蛙吞下的蟲子基本上就相當於被判了死刑。

但近些年來,我們發現,有些昆蟲為了應對青蛙無情的獵殺,進化出了一種更為驚奇的逃生策略。你喜歡活吞我,好!那我就讓你主動把我吐出來,要麼我就自己爬出你的消化道。

我們先說爬出消化道這件事,因為這是最近才發現的。

日本神戶大學研究生院副教授杉浦真治,在研究水田昆蟲反捕食者防禦機制時,懷疑這裡的水生甲蟲進化出了某種特殊的防禦青蛙的方法。

因為昆蟲在被青蛙吞食以後,會在其體內存活一段時間,這就為昆蟲的逃生提供了一種可能。

因此,杉浦副教授在實驗室下把各種各樣的陸生、水生昆蟲餵給了作為捕食者的青蛙,研究昆蟲是如何逃避、防禦的。

其結果表明,棲息在日本水田等地的一種小型水生昆蟲R. tensa,即使被青蛙吞下以後,有90%以上的比例都能「活著從青蛙的洩殖腔中逃脫」。

研究於2020年8月3日發表在《當代生物學》雜誌上。

這種甲蟲屬於鞘翅目蛾科的小型品種,體型在3.8 - 5.0 mm,成蟲在水田等地攝食水草。平時在水中遊泳,但有時也會飛到水面上移動,可以在池塘、溼地、水田等水區域中找到這種甲蟲。

在實驗中,研究人員將它與青蛙放在一起,甲蟲會瞬間被吃掉。

吃掉甲蟲後的青蛙看似很平靜,飽餐了一頓,很滿足。

不過,吃掉這隻甲蟲的青蛙到底有多難受,只有它自己知道,因為甲蟲被吞下後過了115分鐘,發生了這樣的事。

從青蛙的洩殖腔,能隱約看到一個黑色的物體在動。結果仔細一看,正是剛才被青蛙吃掉的甲蟲。

令研究人員驚奇的是,這隻甲蟲還活著,正在慢慢掙扎,因為它的身體上已經被裹滿了青蛙的糞便。

這說明這隻甲蟲並不是被青蛙主動排洩出來的,因為它並沒有被消化,而是自己爬過了漫長崎嶇的消化之路,自己逃出來的。

隨後研究人員在同樣的環境下分別做了15次類似的實驗,其中有多達14隻甲蟲順利逃生。這樣的高成功率說明這種小甲蟲完全可以適應青蛙體內黑暗、潮溼、無氧、充滿消化液的環境。

只能說那隻沒有逃出來的純屬意外,如果再給它一次機會,肯定能夠順利逃生。

不僅是上圖中的青蛙,研究人員還選擇了其他四種青蛙作為實驗,來研究這種甲蟲的逃生能力。無獨有偶,不管是啥青蛙,甲蟲照樣能爬出來。只不過面對各種青蛙,成功率不同罷了。

而且科學家也研究了其他甲蟲科成員的逃生能力,結果發現,餵了13隻全部陣亡,沒有一個或者逃出來。

這說明爬消化道這件事是R. tensa獨有的能力,科學家如何知道是甲蟲自己爬出來的?而不是青蛙感到身體不適自己提前排洩出來的?

一般情況下青蛙從進食到排洩的時間平均在50小時,最小24小時,最大148小時,而這種甲蟲從青蛙消化道出來的時間平均只有1.6小時;

最短的0.1小時,最長的3.5小時,一般來說青蛙進食以後是不會在短時間排洩的,所以科學家猜測甲蟲在消化管中爬動,用腳刺激促進了青蛙的排洩。

為了驗證這個想法,科學家將甲蟲的腿腳粘住,結果跟猜測的一樣。沒有一隻甲蟲能夠活著出來。

這項研究是目前第一個有記錄的能夠從捕食者消化道中活著爬出來的生物。關於它頑強的生命力,以及如何在複雜的消化道中快速找到出口,未來還有待研究。

這件事到底有多難,看下甲蟲的逃生路線你就知道了。沒有一定的頑強的生命力,是很難從如此複雜的環境和線路逃生的。

除了這次發現的能夠主動爬出消化道的昆蟲,在2018年杉浦教授還發現了一种放屁甲蟲,從它的屁股中能夠釋放出高溫腐蝕性的化學物質,來攻擊青蛙的腸胃,使得青蛙主動將自己吐出來。

這也是一種被捕食者吃進去,逃生的策略。吃這種昆蟲就跟吃了一顆炸彈沒什麼兩樣。

論文信息:

標題「Active escape of prey from predator vent via the digestive tract」

DOI:10.1016/j.cub.2020.06.026

作者Shinji Sugiura

刊載雜誌.Current Biology

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