寄生蜂的聪明选择

寄生蜂的聪明选择

2019-12-25    06'14''

主播: 科学真相

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介绍:
英国昆虫学家乔治·索尔特在研究赤眼蜂把卵产到其他昆虫的卵中的寄生行为时,发现赤眼蜂固执地把“大的就是好的”当成信条,无视卵的真假,愚蠢得可笑(见《赤眼蜂的愚蠢选择》)。但是他又发现,赤眼蜂并不总是那么傻,有时还聪明得可爱。他在箱子里放了一些个头比较小的虫卵,这些虫卵有的已经被赤眼蜂下了卵,有的没有。然后他把雌赤眼蜂放进去。这些赤眼蜂几乎总是挑选那些还没有被寄生的卵来产卵,而避开那些已被寄生的虫卵。这是很聪明的选择,因为小的虫卵包含的营养物质只够一只赤眼蜂的幼虫享用。雌赤眼蜂能知道哪些虫卵已经被寄生过了,是因为它们能闻到雌蜂曾经在这些卵上停留时留下的特殊味道。如果一个假卵含有雌蜂的味道,它们会弃之不顾。如果把虫卵洗一洗,洗掉了味道,则它们也会去攻击那些已被寄生的虫卵,但是在把产卵器插进去的时候,又很快地撤离。显然,即便虫卵的味道已被洗去,赤眼蜂仍然能够通过产卵器探测出它是不是已被寄生。如果把雌蜂放进一个摆的全是已被寄生的虫卵的箱子里呢?雌蜂会不着急下卵,先等待一段时间,看是否能发现未被寄生的虫卵。实在不行了,它也会往已被寄生的虫卵里下卵。这时候,它会尽量挑选那些比较大的卵。这些卵的营养物质比较多,它的后代获得生存的可能性也就比较大。在自然环境中,一个大的虫卵有时候会寄生着好几条赤眼蜂的幼虫,而且个个成功地发育。但如果虫卵能提供的营养物质不足的话,赤眼蜂的幼虫将无法正常发育,体型较小或死亡,而且生出来的大多是雄蜂。其他寄生蜂也有这样的特性。有一种黑卵蜂,它的宿主是蝽象的卵。蝽象的卵是成群产在一起的,雌性黑卵蜂也和雌性赤眼蜂一样,能够分辨出哪些卵已沾上了雌蜂的味道,避免把卵产到已有寄生的卵中。一旦一只雌蜂发现周围所有的蝽象卵都已被寄生了,它会突然变得非常剽悍,把其他的雌蜂都赶走,以避免有哪只不知趣的雌蜂乱下卵。在所有的雌蜂都被赶走后,它自己才离开。黑卵蜂的雄蜂要比雌蜂发育得更快,更早从寄生卵中钻出来,而且也非常剽悍。一个卵群中,第一只雄蜂发育出来后,就守在那里,等着其他的寄生卵孵化。它一旦发现某个寄生卵开始有动静了,就飞过去等着,不停地触摸卵里新生的蜂。等新生的蜂钻出来,如果是雄的,就把它赶走,如果是雌的,就立即与之交配。一般动物的雌雄比例相同,但是寄生蜂的雄性要比雌性少,比如黑卵蜂,雌蜂的数量大约是雄蜂的2~3倍。这是为什么呢?动物的雌雄比例相同从经济学的角度看是很浪费的,因为一个雄性个体就可以使许许多多雌性受孕。但是,由于一个群体中所有的雄性或雌性都有相等的交配机会,而且交配是随机的,因此母亲对生儿还是生女的投资相同,在自然选择作用下,雌雄的比例必定会维持相同。然而,如果一个个体只跟一个群体的一小部分竞争交配,性的比例将会发生改变。比如,若竞争只是发生在兄弟姐妹之间,一个母亲每次只需产下少量的儿子就能使她的女儿们都受精,它就会通过减少儿子的数目来减轻没有意义的竞争,性的比例将会偏向于雌性。这种现象称为“局部交配竞争”。黑卵蜂因为寄生卵聚集在一起,在相当大程度上交配竞争是在兄弟之间进行的,所以雄性的比例就会偏低。有些寄生蜂的宿主是比虫卵大得多的幼虫或蛹,足够为好几只寄生虫提供营养,因此它们一次会往同一个宿主产很多卵。这样的竞争就更为局部了,雄性的比例也就更低。例如一只雌金小蜂一次能往宿主下大约30个卵,其中雄性的比例还不到10%。在一只雌性金小蜂下过卵后,有时还会来另一只金小蜂往同一个宿主下卵。这样,对第二只雌蜂的后代而言,交配竞争就不是那么“局部”了。金小蜂能够通过产卵器上的感官探测到宿主是否已被寄生过,而且能够自己控制生雌生雄(受精的卵发育成雌性,未受精的发育成雄性),那么,在其后代中,雄性的比例会有所增加。如果再来第三只、第四只……往同一宿主产卵,交配竞争将变得越来越不局部,其后代雄性的比例也应该越来越高。英国另一位生物学家汉密尔顿(1936~2000)据此建立了一个数学模型,预测在这种情况下雄性逐渐升高的比例。实际的观察结果与汉密尔顿的预测完全相符。寄生蜂当然不会做精确的计算,它们也不能预见到自己的行为能够具有的益处。这种适宜其后代生存的精妙本能,乃是亿万年来自然选择精细调节的结果,不过是自然选择玩的数学游戏。
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