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每到夏天就来扰人清梦的蚊子,总令我们忍不住除之而后快。然而有人痛恨蚊子的同时,也有人痴迷于这个物种。毕竟,它们的幼虫能做到将自己的头弹射出去——字面意义上的发射头部——进行捕猎,多么有趣、神奇,多么令人着迷。(可能也并不是……
美国丹佛大都会州立学院(metropolitanstateuniversityofdenver的生物学家罗伯特·汉考克(roberthancock在2世纪8年代就开始对蚊子着迷。在他还是俄亥俄州立大学(ohiostateuniversity的一位研究生时,就对自然界充满了好奇和兴趣。他希望通过更好地了解疾病的传播媒介之一——昆虫,来帮助改善全球健康情况。
当时指导他的教授拿出了一种巨蚊属的蚊子toxorhynchitesamboinensis的幼虫和一些微小的猎物,供同学们观察。“拿一台显微镜,看看你们是否能弄清楚这种蚊子幼虫是如何捕捉猎物的。”教授布置了这样的任务。“最后,我们都做到了”,虽然这一切发生的太快了,只能模糊地分辨出蚊子幼虫将猎物铲进嘴里的大致动作,汉考克说道。
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美国丹佛大都会州立学院的生物学教授罗伯特·汉考克图片来源:alysonmcclaran/msudenver
从那以后,汉考克对蚊子和各种昆虫越来越痴迷。尤其是体型较大的巨蚊,“它们的腿很漂亮,还可以四处摆动,”汉考克说。他开始更仔细地观察这种蚊子。他注意到这种蚊子的幼虫生活在水中时,会捕食其他昆虫的幼虫(通常是其他蚊子的幼虫,而后再疯狂地吃掉它们。“看起来就像一场比赛,它们竞相把‘热狗’塞进肚子里。”
但汉考克一直想搞清楚蚊子幼虫在进行捕食的那一刻究竟发生了什么。但这一迅捷无比的捕食过程总是发生得太快,当时根本没有能以高分辨率和慢动作镜头剖析细节的设备和技术。如今,经过三十多年的技术发展,汉考克终于拍摄到了那15毫秒内发生的故事。这项研究于222年1月被发表在《美国昆虫学会年鉴》(annalsoftheentomologicalsocietyofamerica上。
惊掉下巴
通过显微摄影技术,汉考克和他的团队捕捉到了toxorhynchitesamboinensi幼虫发射头部捕猎惊奇又恐怖的过程,“我们一看到它就惊掉了下巴,”汉考克说道,“谁都不敢相信我们所看到的。”
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toxorhynchitesamboinensi幼虫通过发射头部捕食猎物的序列图像。图片来源:原论文
借助一个每秒能捕捉超过4帧的相机,研究人员观察到,蚊子幼虫的头会像鱼叉一样从身体里弹射出去,它们推测这一过程可能是通过身体不断像“手风琴”般扭动,来向头部挤压一股液体以提供动力的。但头靠近猎物是一回事,抓住猎物又是另一回事。通过视频能够看出,蚊子幼虫的头部两侧各有一个可以开合的“刷子”状结构。当它的头部精准地靠近猎物时,这些刷子会呈扇形散开,形成研究人员所说的“像脆弱的篮子一样的结构”,而后将猎物扫进口器里。
这种凶残暴力的攻击方式,可能会令多数人大吃一惊。因为我们所熟知的蚊子总是偷偷摸摸地吸食人类等动物的皮下血液,或是吸食植物的汁液和花蜜。总体来讲,是较为“优雅”的捕食方式。然而,其实蚊子的卵多是在水中孵化,而幼虫在数周之内都不会呈现出我们熟悉的像蒲公英一般的飞行姿态。在水生阶段,这些幼虫的外表和进食方式都与成虫大相径庭。
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