看,那隻甲蟲竟然可以穿腸逃生!

2021-01-20 科學松鼠會


一隻小小的甲蟲出現在了一隻黑斑側褶蛙(Pelophylax nigromaculata)面前。幾乎只是一眨眼的工夫,這隻小蟲就被眼前的捕食者吞進了肚裡。


圖片:Sugiura Shinji


一般來說,在被捕食者吞掉的時刻,獵物的蟲生也就此宣告終結——但在這裡,精彩的部分才剛開始。經過大約2小時時間,這隻頑強的甲蟲成功脫離蛙腹——它隨著糞便被排洩出來,但依然生機勃勃。



在上面的故事中,穿腸而過頑強生還的主人公是一種名叫梭形扁牙甲(Regimbartia attenuata)的水生甲蟲。神戶大學昆蟲學研究者杉浦真治在實驗中發現了它們特別的求生技巧。


這些甲蟲雖然很容易被蛙類吞下肚,但被吞下的個體有超過90%都能在6小時之內穿過蛙的消化道並刺激蛙類排便,最終從洩殖腔孔活著逃脫。所有成功穿腸逃生的甲蟲當中,有94.4%之後至少存活了2周時間。


當事甲蟲Regimbartia attenuata。圖片:Sugiura Shinji


在此之前,人們也曾發現一些動物能夠穿過捕食者的腸道存活下來。比如說,蚤蝸牛(Tornatellides boeningi)在被鳥類吞食再拉出來之後,依然會有約15%的比例能夠生還。但是甲蟲逃生的例子與這些蝸牛性質相當不同:後者只能說是被動的僥倖生還,而前者則是「主動努力」的結果


在實驗中,研究者人為地用蠟將一些甲蟲的腿粘了起來,讓它們無法自由活動。結果,被限制活動的甲蟲在被吞食後全部命喪蛙腹,無蟲生還。這些死去甲蟲的殘骸在超過24小時之後才被蛙們排出,而那些存活的甲蟲通常在6小時之內就穿過了蛙的腸道,最短記錄甚至只有6分鐘。這些信息都說明,主動尋找出路是甲蟲們得以生還的關鍵。


這是科學家們第一次記錄到獵物主動穿過捕食者腸道從「後門」逃生的案例,相比那些「被動生還者」,這些「主動逃生」的甲蟲存活率明顯更高


除了在消化道中積極遊動,這種甲蟲還具有堅硬的外骨骼,並且可以在鞘翅下方存住氣泡供自己呼吸,這些因素應該也增加了它們的生存機率。



在過去的研究中,杉浦真治與同事佐藤拓哉還曾發現過能從「前門」逃脫的甲蟲——在被蟾蜍吞下之後,屁步甲(Pheropsophus jessoensis)會刺激捕食者嘔吐,從而脫身。


在刺激之下,蟾蜍吐出吞下的甲蟲 | Shinji Sugiura and Takuya Sato


能做到這一點,屁步甲靠的是化學武器加持。平時,這些步甲在身體的不同「隔間」中分別保存著反應物對苯二酚與過氧化氫。遇到危險時,它們將這兩種物質混合,在酶的催化下,會產生刺激性的「化學武器」對苯醌,過氧化氫分解產生氧氣提供了噴射的動力,同時化學反應放熱還會把液體加熱到高溫增加殺傷,甚至能夠達到100℃。吞下這些甲蟲之後,灼熱的化學武器便在蟾蜍肚子裡胃裡爆開——這不足以殺死捕食者,但能刺激它們將獵物吐出。


實驗顯示,在吞下屁步甲的107分鐘之後,有43%的蟾蜍都吐出了它們的獵物。而被蟾蜍吐出來的全部16隻甲蟲都還活著,其中有15隻在此之後存活了至少兩周,有一隻甚至活了18個月以上。


而至於吞下這些甲蟲的蛙與蟾蜍們,內心的感覺大概是相當後悔吧。


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