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巨型苍蝇:自然博物馆惊人发现!

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:当她开始研究时,拟食虫虻属仅由4种大型新热带苍蝇组成,其中之一的英雄拟食虫虻是世界上最大的蝇类。一开始,卡廖将这种苍蝇确定为神秘拟食虫虻,这是该属中的另一个物种,1960年在巴西奥里希米纳收集,后腿上有长长的突刺。她将这个新物种命名为帕帕韦罗拟食虫虻,以表彰纳尔逊·帕帕韦罗对双翅目分类的贡献。四纹豆象的阴茎外形可怖,顶部竖起一簇像中世纪狼牙棒一样的尖刺。果蝇的阴茎呈花朵状,是复杂的卷曲三维结构。

巨型苍蝇:自然博物馆惊人发现!

茱莉亚·卡廖(Julia Calhau)拿出一个木制抽屉,里面装满了苍蝇,那种巨大的苍蝇。2009年,在巴西保罗大学完成研究生学业时,卡廖逐渐成为Mydinae的专家,Mydinae是苍蝇的一个亚科,其中包含了一些体形非常巨大的苍蝇属。

虽然卡廖对分类不是特别感兴趣,但这个群体中的物种数量实在太少,她最终也能熟练地将它们区分开来了。卡廖是一位双翅昆虫学家:她研究苍蝇。当她开始研究时,拟食虫虻属仅由4种大型新热带苍蝇组成,其中之一的英雄拟食虫虻(Gauromydas heros)是世界上最大的蝇类。它是一种巨大的油黑色怪物,发育完全的标本翼展接近4英寸。它是苍蝇之王,相当于1000只家蝇合在一起。

但它们极其罕见——无论是活体,还是科研藏品都非常少。拟食虫虻属的大部分生活习性仍然未知。在巴西热带草原上空嗡嗡作响的它们甚至可能被误认为是小鸟。它们不常被收集:即使是最大的昆虫标本收藏中也可能只有少数它们的标本,或者根本没有。

雄性成年英雄拟食虫虻以花朵为食,而雌性成年个体似乎什么也不吃。包括卡廖在内的双翅目昆虫学家怀疑这些苍蝇生活在蚂蚁附近。因为拟食虫虻幼虫曾在蚁巢的废旧房室中被发现,它们以在那里的其他昆虫幼虫为食。最终,靠着进食昆虫养肥自己的成熟的英雄拟食虫虻幼虫会离开这个奇怪的、由蚂蚁建成的宛如地下子宫的黑暗热室。它向上移动,挖开土壤,在离地表6英寸的地方停下,为自己建造一个蛹室。后来,成虫从地面钻出来,巨大而黝黑。

1963年,21岁的纳尔逊·帕帕韦罗(Nelson Papavero)以生物学家的身份刚刚毕业,开始致力于研究圣保罗大学动物博物馆的昆虫藏品。作为土生土长的圣保罗人,他最终成为世界著名的苍蝇专家,整理并构建了一个范围广泛的双翅目目录,至今仍在使用。他是建立拟食虫虻属的科学家之一。在一个帕帕韦罗这样的常驻专家的陪同下,卡廖惊奇地发现博物馆的一个抽屉里装满了类别不明的标本。

在抽屉里,在20多个钉起来的标本中,卡廖特别注意到了一只黑色的大苍蝇,身长而结实,翅翼上布满错综复杂的血管。她说:“这个标本很漂亮,安置得也很好,是迪林斯收藏的一部分。”理查德·冯·迪林斯霍芬(Richard von Diringshofen)是一位业余的德裔巴西昆虫学家。在他于1987年去世后,圣保罗大学动物博物馆获得了他的个人藏品。一开始,卡廖将这种苍蝇确定为神秘拟食虫虻(Gauromydas mystaceus),这是该属中的另一个物种,1960年在巴西奥里希米纳收集,后腿上有长长的突刺。昆虫学家认为它后腿上的突刺是一种形态上的适应,可以帮助挖掘,使昆虫像人用镐一样用尖刺穿过土壤。

苍蝇的翅膀是柔和的橙色,上面布满血管,构成像地图一样的精美花饰般的图案。它的黑色后腿像蚱蜢的腿一样有力。有一张雌性苍蝇的照片,照片里它的身体被棕红色的翅膀包裹,翅膀的颜色像抛光的木头。2012年,卡廖将这只苍蝇与其他博物馆标本进行了比较。这些标本是她从巴西其他机构借来的:帕拉州的帕拉恩施·艾米力奥·歌迪博物馆,以及巴西东北部圣路易斯的奥斯瓦尔多克鲁兹研究所。

卡廖把借来的昆虫排成一排,通过解剖显微镜仔细观察每个标本的形态。她说:“当我解剖了生殖器后,差异就非常明显了。”

最终,卡廖发现了一些使她能够区分神秘拟食虫虻和抽屉里那只身份不明的巨型苍蝇的特征。后来,她在其他的收集中发现了更多新的蝇类标本,其中一些是在哥斯达黎加收集的,这使得拟食虫虻属的分布范围向北延伸到了中美洲。她将这个新物种命名为帕帕韦罗拟食虫虻(Gauromydas papaveroi),以表彰纳尔逊·帕帕韦罗对双翅目分类的贡献。

这里提一下昆虫的生殖器:在我和卡廖交谈时,并没有完全意识到生殖器对昆虫学家和昆虫系统学家有多么重要。事实上,它们是极其复杂、高度精细的三维结构——尤其是阴茎。它们以不可预知的方式快速进化,而且每个物种都是不一样的,为分类学家提供了大量的信息。两个雄性昆虫标本所有的外部特征可能看起来几乎一样,甚至无法区分。可能一位花了一辈子时间研究这个属的分类学家都无法把它们区分开来。但如果它们的生殖器不同,它们就可以被认为是独立的物种。生殖器是鉴定一个新的昆虫物种最重要的特征之一。这也可以作为一个鉴定标准。所有的昆虫:甲虫、象甲、豆娘、飞蛾,还有像帕帕韦罗拟食虫虻这样的巨型苍蝇,都适用这个方法。尝试调整某种特殊的昆虫种类的昆虫学家可能要俯身用显微镜观察数小时来辨别两个阴茎之间最细微的结构差异。

不过有一个问题:在生物死后不久,阴茎就会开始萎缩。它的结构无法随着时间的推移而保存下来,信息也会随之丢失。所有昆虫学家用来鉴定新物种的独特特征慢慢变得越来越难以观察。最近几十年,科学家们已经开发出更好的保存昆虫生殖器的工具,比如生殖器膨胀器(Phalloblaster)。这是澳大利亚昆虫学家在20世纪90年代设计的一种设备,它可以使阴茎永久膨胀,从而永远保持阴茎的形状。在2012年的一个项目中,哥伦比亚艺术家玛丽亚·菲兰达·卡多索(Maria Fernanda Cardoso)甚至制作了符合解剖学特征的大型昆虫阴茎模型,并举办了被她称之为交配器官博览的展览。

在那个博物馆里,有长而多齿阴茎和像钻头一样螺旋的阴茎。四纹豆象(Callosobruchus maculatus)的阴茎外形可怖,顶部竖起一簇像中世纪狼牙棒一样的尖刺。其他昆虫的阴茎,有的装饰一圈触须,有的顶部有两个向后弯曲的角,就像尖头的钩子。果蝇Drosophila busckii)的阴茎呈花朵状,是复杂的卷曲三维结构。有些难以形容,像钝棒或细长的棍子。盲蜘蛛Thelbunus mirabilis)的阴茎就像一个深海生物,有一圈以鞭状延伸的装饰性边缘。2016年9月,澳大利亚昆虫学家在一条山涧附近捕获到了一种新的大蚊(Minipteryx robusta),后来通过其奇异而独特的双管形阴茎鉴别出了它。(www.xing528.com)

令人惊讶的是,一些昆虫阴茎的外形甚至看起来和人的一样。

托尔斯滕·迪科(Torsten Dikow)是位于华盛顿特区的美国国家自然历史博物馆巨型苍蝇展览的3位策展人之一。迪科从来没有见过活的拟食虫虻。他说,如果它们看起来很稀有,那是因为它们生命周期的大部分是在地下度过的,那几乎是一年的时间。在它们短暂的仅仅几周的成年时间里,它们高速穿行在巴西热带稀树草原上的树梢间。它们也在伪装自己,就像闪电蟑螂一样。迪科用他悦耳的德国口音轻声告诉我们,它们已经进化到可以模仿蛛蜂或沙漠蛛蜂的地步——沙漠蛛蜂是一种强大的独居性大黄蜂,能够用毒刺杀死狼蛛。

沙漠蛛蜂是种可怕的生物,它整个身体看起来就像一个武器,能够杀死狼蛛。1990年,昆虫学家贾斯汀·施密特(Justin Schmidt)设计了施密特刺痛指数(Schmidt Sting Pain Index),是一种评估被不同昆虫刺痛程度的量表。他给沙漠蛛蜂的指数是4,属于最高指数。其他生物产生的刺痛程度都不能和它相比。它产生的疼痛只持续3分钟,但它能“扭曲”时间,使被刺方感觉远不止3分钟。施密特写道:“沙漠蛛蜂会产生大量的毒液,它们的刺能使人类短期内立即产生剧烈的、难以忍受的疼痛。”

虽然不能产生伤害,但拟食虫虻的模仿也足以骗过对方。它们模仿黄蜂,而且效果不错。迪科说,拟食虫虻和沙漠蛛蜂之间的相似之处保护它们免受鸟类捕食,可能也阻止了昆虫学家在野外对它们的采集。谁会为了增加家里的昆虫藏品而冒着忍受3分钟的极度痛苦的风险呢?

在圣保罗的卡廖把注意力转回到抽屉里的标本上。她又选了两件,把它们并排放在一起——一件雄性标本,一件雌性标本。这件雌性标本与她以前见过的任何其他拟食虫虻都不一样。它的腹部形状像蜜蜂的一样肥厚结实,腹部上有一个明亮的橙色矩形图案,在黑色的背景衬托下呈现出奇怪的几何形状。标本上没有标签,标本从何而来、何时而来,一直是个谜。几个月后,迪科参观了位于巴黎的法国国家自然历史博物馆的昆虫学收藏,这是世界上第三大昆虫收藏。他在一个装满未分类材料的抽屉里发现了另一个腹部有独特的橙色矩形图案的标本。

在迪科的职业生涯中,他已经描述了60多种新的苍蝇种类。他经常通过整理像法国国家自然历史博物馆的那个标本一样的古老的已有藏品中未分类的标本来发现未知物种。迪科说:“当我参观自然历史博物馆或大学时,标本藏品就是我一定要去看的东西。那些未被详细研究过的标本几十年过去了,从来没有人去研究它……打个比方,一个甲虫研究人员抓住了这些苍蝇,想着:‘嗯,这是只苍蝇。把它放在那儿吧。’”

迪科借来腹部有橙色矩形图案的标本寄给卡廖。那个标本收集于1936年,已成为另一个新物种的正模标本。卡廖将其命名为马泰乌斯拟食虫虻(Gauromydas mateus)。

要确定一个不确定的标本的类别,昆虫学家首先必须能够在已知和已确定类别的标本中找到它。这是分类学家的战役。迪科在华盛顿管理的双翅目收藏中包含了300多万个被钉住的标本。即使是这样规模的收藏,装满成百上千苍蝇标本的抽屉一个又一个,也只有13件拟食虫虻的标本。他说:“如果你不是在寻找这个属,你是不会看到它,不会翻那些抽屉的。”

迪科说他知道至少还有两种未被描述的拟食虫虻物种。这两种都只有各一件标本。它们被发现是因为它们都是独特的巨型苍蝇。其中一个在旧金山加利福尼亚科学院的抽屉里等待被描述。这只雄性果蝇标本来自特立尼达,而该地区之前并没有发现过拟食虫虻。现在它只是一只没有名字的黑色大苍蝇。它被收集于1985年,几十年已经慢慢过去,但仍然没有名字。另一个未被描述的标本来自秘鲁东部。这些发现都很重要。目前,人们对这种苍蝇知之甚少,已知的标本也很少,因此每一个新的标本都为昆虫学家提供了大量关于产生这种巨型、能熟练地模仿杀死狼蛛的黄蜂的苍蝇属的进化信息。迪科说,还有更多未知的物种需要描述,包括在巴西没有被编入小型的、无人照料的收藏中的物种。几乎无人研究它们。

在无人问津的抽屉里,巨型苍蝇正等着被发现;它们的翅膀永远伸展着,仿佛一直在飞翔。

18.克里斯·汉密尔顿纽约的美国自然历史博物馆研究狼蛛标本。图源:艾米·斯基比尔(Amy Skibiel)。

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