众所周知,膜翅目昆虫尾部具有螫针(stinger),是一种有螫刺作用的特殊构造。蛰针连接毒腺,分泌毒液,蛰刺时将注入被刺动物体内。所有膜翅目的雌性产卵器都特化为螫针状。很多社会性蜂类(如蜜蜂、胡蜂等),繁殖产卵的任务全部落到蜂后的头上,因此工蜂的螫针变成了专门用来捕猎和防御敌害的工具,而螫针作为产卵器特化的结构,雄性蜂不具备螫针结构。但雄性蜂如何逃避野外捕食者的追捕?这也是一个值得关注的问题。
一直以来,有关雄性动物生殖器方面的研究一般都集中于在种族生存繁衍领域,但有观察结果发现,多种蜂类昆虫,包括钩土蜂科
Tiphiidae
、泥蜂科
Sphecidae
、胡蜂科
Vespidae
等,雄性蜂在生殖器或腹部尖端有刺(伪刺),使它们能够进行类似雌性蜂蛰刺的行为,这被认为是一种防御捕食者的策略,但并没有直接证据证实这一假说。
国外神户大学Shinji Sugiura等最近在《Current Biology》上发表了一篇研究报告,向我们揭示了雄性蜾蠃(
Anterhynchium gibbifrons
)[1]利用外生殖器上的伪刺防御捕食者的有趣行为。他们在调查野生蜾蠃的生活史时,意外地被雄性蜾蠃螫伤,这也引起了他们对雄性蜂防御行为的强烈兴趣。他们观察到雄性蜾蠃使用生殖器上的两根腹旁刺来进行蛰刺行为。尽管这种行为同雌性蜂的蛰刺行为十分类似,但雄蜂的蛰刺并不会注射毒液。进一步观察表明,在实验室条件下,即使被雌性蜂拒绝交配,雄性蜂的伪刺并不会对雌性蜂造成伤害。
这些观察结果表明,雄性蜾蠃腹部的凸起部分的功能是抵御捕食者。进一步的实验室研究以国外雨蛙(
Dryophytes japonica
)为模拟捕食者,以研究蜾蠃对雨蛙的防御行为。实验结果表明,尽管所有雨蛙均会开口取食雄性蜾蠃,但高达35.3%的树蛙最终拒绝捕食雄性蜾蠃,其原因是雄性蜾蠃在受到雨蛙攻击时,会分别用生殖器刺和下颚刺穿和咬伤树蛙。在人为去除雄性蜾蠃外生殖器后,雨蛙可成功捕食雄性黄缘蜾蠃,捕食成功率达100%。虽然观察到没有生殖器的雄性蜾蠃也会利用上颚撕咬树蛙,但这种防御行为似乎徒劳无功,并不能阻止树蛙吞咽它们。
因此,雄性蜾蠃外生殖器上的“伪刺”结构在防御树蛙捕食过程中发挥了重要作用。推而广之,多种胡蜂雄性蜂腹部和生殖器上的“伪刺”结构,是防御捕食者的重要手段。该研究进一步突出了雄性生殖器作为重要武器防御捕食者的重要性,为理解雄性生殖器在动物生存中的重要作用提供了新的视角。
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图文摘要
图片来源:参考文献
[1] 编者注:蜾蠃是常见的蜂类,在生物学分类上属于膜翅目、细腰亚目、蜾蠃科昆虫的统称,因腰部非常纤细又称细腰蜂,用泥土在墙上或树枝上筑巢。该种国内并未查到准确中文译名,但相关信息表明该种蜂属于缘蜾蠃属下昆虫。缘蜾蠃属(学名:Anterhynchium)是蜾蠃科下的一个属。]
[原文标题] Male wasp genitalia as an anti-predator defense
[文献来源] Sugiura S, Tsujii M. Male wasp genitalia as an anti-predator defense[J]. Current Biology (2022 IF=10.9), 2022, 32(24): R1336-R1337.
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