毛蟲和它的螞蟻保鏢

蝴蝶幼蟲的命運取決于是誰第一個發(fā)現(xiàn)了它——是它的螞蟻朋友還是螞蟻敵人。

20多年前，我還是一名生物學研究生，在墨西哥海沿海平原的圣瑪塔火山山脈附近做生態(tài)環(huán)境研究。圣瑪塔火山是一座不活躍的火山，高1750米，位于韋拉克魯斯市東南方向160千米處。火山斜坡地帶的一片不大的松林引起了我的興趣。

毛蟲們都跑到哪里去了?

在這片熱帶地區(qū)工作的頭一個月里，我著手揭秘蜆蝶的生命歷程。很快，我就掌握了有關(guān)這種蝴蝶的許多詳細資料。它們生活在群落之中，雌蝶將卵產(chǎn)在一種巴豆植物的葉子上，這種巴豆植物在這兒隨處可見，密集處能將地面完全遮蓋住。

那天我的運氣非常好，一下子就發(fā)現(xiàn)了幾只蜆蝶幼蟲——毛蟲。但是，我的運氣很快就被風刮走了。我再也沒有發(fā)現(xiàn)蜆蝶毛蟲，連一個繭蛹也沒找到，只找到幾棵被蟲子咬過的巴豆植物，它們顯然是被成熟毛蟲啃噬的。毛蟲們都跑到哪里去了呢?

整個白天，我用手和膝在崎嶇不平的地面上爬行，期望能找到大個毛蟲，但一無所獲。我有些泄氣，于是決定進行蝴蝶的人工孵化。我的實驗室兼住所是一座茅草房。我將一個三明治塑料盒改造成了育蟲室。在我的精心呵護下，蝴蝶的綠色幼蟲最終長成又大又肥的毛蟲。它們在生長期間一共蛻了六次皮。在第二次蛻皮后，我發(fā)現(xiàn)毛蟲開始從位于尾部附近的兩個孔口里分泌液體，同時在頭部附近長出一對能有規(guī)律地伸縮的觸須一樣的器官。此外，一對類似葉片的堅硬結(jié)構(gòu)凸起于毛蟲的頭部之上，不時地發(fā)生顫動。當時我還不清楚這些器官究竟起何作用。室內(nèi)試驗至少證明，小蟲子能順利長成大蟲子。那為何我在野外找不到它們呢?

一天，我坐在一棵圓木上吃午飯，一邊吃一邊琢磨：毛蟲為何會神秘消失?我的思路突然被一陣窸窸窣窣的聲音打斷，聲音來自離我不遠的一棵巴豆上。我立刻趴到地上，手腳并用地悄悄靠近這棵植物。順著聲音找過去，我驚訝地發(fā)現(xiàn)，一只成熟的大毛蟲正在啃噬葉子。這個胖乎乎的家伙與我在實驗室里培育出來的是同一個種類。

在這只毛蟲的周圍簇擁著幾個紅黑色的大螞蟻。我想伸手去拯救這只陷于危境的毛蟲，卻發(fā)現(xiàn)螞蟻并沒有攻擊毛蟲的意思，而毛蟲也安然自得地嚼咬著它的食物。螞蟻不時地用觸角觸碰毛蟲，而毛蟲則伸伸觸須，這時螞蟻便爬到它的背上，吸吮從它的背部分泌出來的液體。

吃飽喝足后，毛蟲順著巴豆的枝干朝下緩緩爬行，不一會兒便爬進巴豆植株下面的一個地下洞穴內(nèi)，而我以前從未發(fā)現(xiàn)這一秘密。螞蟻緊跟在毛蟲后面，有些螞蟻干脆就騎在它的背上。當毛蟲進入洞穴后。螞蟻就用泥粒將洞口堵死。一切都消失得無影無蹤，地面上看不出任何毛蟲曾活動過的跡象。我按捺住激動的心情，迅速檢查了附近的巴豆，發(fā)現(xiàn)幾乎每一棵巴豆下面都有一個地下洞穴，里面住著1－3只毛蟲，而且都是大毛蟲。與它們住在一起的還有螞蟻，有些洞穴里面甚至還有蝶蛹。我終于弄明白了毛蟲神秘消失的原因，它完全出乎我的意料。

此后數(shù)年中我一直在觀察蜆蝶、毛蟲和螞蟻，但再也沒有在白天看見毛蟲出現(xiàn)在地面上，看來它們只是在晚上才從隱藏的地方出來活動。

毛蟲分泌的蜜露是螞蟻的最愛

在隨后的研究中，我主要集中在晚上觀察毛蟲和它們的螞蟻保鏢。晚上，我給手電筒蒙上紅色的玻璃紙，因為我擔心昆蟲會把手電筒射出來的白光錯當成黎明時的曙光，從而影響其活動。

當夜幕完全遮蔽大地后，我就帶著照相機、三腳架、手電筒等工具潛入森林中，即使是電閃雷鳴、大雨滂沱也未能阻止我的行動。我的神秘活動引起了當?shù)赜〉诎踩说暮闷妫驗樗麄円话阍谕砩鲜遣怀鰜砘顒拥模麄兩踔翍岩晌以谕低得厮褜み^去西班牙人埋藏的財寶。

通過幾年來的研究，我完全弄清了蜆蝶的生命歷程和習性。蜆蝶可能是目前已知最復雜的蝴蝶種類之一。蜆蝶的個頭不大，色彩斑斕，翅膀上長有褐、橙、白和黑色斑紋。成蟲大部分時間都在離地面1至2米的空中飛來飛去，或者展開翅膀貼附在葉子上，充分享受陽光的沐浴。在晴好的天氣里，蜆蝶特別喜歡在下午活動，在落日余暉的映襯下，它們相互追逐于花叢中。

蜆蝶成蟲主要以巴豆的花蜜為食，這種植物在這里有廣泛分布。蜆蝶以小群體形式活動，一個群體包含8～50只蝴蝶，主要集中在陽光充足的山嶺地帶以及附近的幾個印第安村落。

雌蟲將卵產(chǎn)在巴豆葉子的背面，孵化出的不起眼的小小綠色幼蟲藏在葉子下面，一天到晚不停地啃噬葉子。幼蟲孵化期為8～10天。幼蟲孵化出來不久就長出一個特別的器官，主要用來召喚螞蟻伙伴。毛蟲后尾附近生有一對腺體，能分泌一種叫“蜜露”的甜蜜分泌物，是螞蟻最愛吃的甜食。一對類似觸須的器官位于頭部附近，能釋放一種氣味芬芳的氣體化學信息素，專用來召喚螞蟻。頭部凸起的葉片結(jié)構(gòu)還可以振動，發(fā)出微弱的咔嚓聲，這種聲音人耳聽不到，但在一定距離內(nèi)的其他昆蟲可以感覺到。

毛蟲是螞蟻牧放的“奶牛”

在蜆蝶幼蟲蛻皮后不久，其頭部的特化器官就開始發(fā)揮作用，吸引螞蟻保鏢。充當保鏢的螞蟻是一種叫木蟻的螞蟻，它們因經(jīng)常在圓木、籬笆樁和房柱上做窩而得名。這種螞蟻遍布于墨西哥和中美洲的熱帶森林中。一到夜晚，木蟻便出來四處游蕩，尋找甜東西吃，蜆蝶幼蟲的蜜露成為它們的最愛。

一只木蟻在晚上覓食時遇到一只毛蟲，它用它的觸角刺激毛蟲的蜜露腺附近部位，毛蟲便分泌出_小滴濕乎乎的液體。螞蟻迫不及待地吸吮這種甜甜的蜜液。不消幾分鐘，其他螞蟻也紛紛趕來，大家一起分享這種似乎永遠也淌不完的美食。木蟻絕不會傷害毛蟲。進餐30分鐘后，螞蟻離開毛蟲，來到巴豆植株下面，圍著其根部挖一道淺淺的環(huán)形洞穴。螞蟻分批輪流干活，通常會花費數(shù)小時，大約在黎明前完工。這種環(huán)形洞穴深25～5.0厘米。完工后，螞蟻們云集在毛蟲四周，不斷地用觸角刺碰毛蟲，驅(qū)使其朝下緩緩爬行。毛蟲發(fā)現(xiàn)下面的地下洞穴并爬了進去，這時一些螞蟻也跟著毛蟲爬進洞里，外面的螞蟻則迅速地用先前挖出來的泥粒將洞口封堵好。從某種意義上說，毛蟲就是螞蟻捕獲的“奶牛”，螞蟻把“奶牛”趕進自己建造的“圍欄”內(nèi)，關(guān)上門，“奶牛”就成了它們的私人財產(chǎn)。

黃昏7點左右，洞口處的泥粒被推開，螞蟻爬了出來，但毛蟲仍留在洞內(nèi)。螞蟻在巴豆葉子上來回奔走，似乎是在尋找潛在的敵人。為了驗證這一猜測，我把幾只蜘蛛放在巴豆植株上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)螞蟻立即蜂擁而上，用強健的下顎死死咬住蜘蛛，并從腹部噴射蟻酸，這種酸性液體聞起來有股醋味。最后，它們將蜘蛛尸體運到地面，拋棄在遠離巴豆植株的地方。

巡邏十分鐘后，螞蟻返回地下“牛欄”，用觸角使勁刺碰毛蟲，將其趕出“牛欄”。在“牧牛人”的引領(lǐng)下，毛蟲沿著巴豆植株莖干朝上爬，最后落腳在頂部附近的嫩葉上，開始進食。

整個晚上，毛蟲都在不停地咀嚼食物，螞蟻則始終陪伴左右，在巴豆植株上爬來爬去地巡邏，偶爾停下來吸一口蜜露。毛蟲不時地發(fā)射信息素并振動葉片結(jié)構(gòu)，使螞蟻更加躁動不安和警覺。黎明前，螞蟻驅(qū)趕著它們的“奶牛”走下巴豆植株，進入地下“牛欄”。入口處再次被封死。無論是“奶牛”還是“牧牛人”，呆在“畜欄”內(nèi)都非常安全。

在整個夏秋季節(jié)，這種“放牧”方式很少改變或中斷，即使暴雨傾盆也難以阻止它們的行動。地下“牛欄”通常都建在非常利于排水的斜坡地帶，因此很少被洪水淹沒。

毛蟲差不多需要發(fā)育兩個月，然后就像所有的蝴蝶和蛾的毛蟲一樣進入化蛹階段。與蛾毛蟲不同的是，蜆蝶毛蟲并不將自己封閉在繭內(nèi)。而是把腹部貼在靜物上，皮膚顯示出新的結(jié)構(gòu)形式——蛹。最后，昆蟲世界最令人驚奇的事情發(fā)生了：卑微的毛蟲變幻成美麗的蝴蝶。

蜆蝶的變態(tài)期一般需要11天，此時螞蟻仍呆在地下巢穴內(nèi)，直到9天后，在蜆蝶破殼兩天前它們才會離去，這時蜆蝶已基本成型，信息素腺孔萎縮。螞蟻離開時會將洞口敞開，蜆蝶蛻去蛹皮后，爬出黑暗的地下洞穴，進入陽光明媚的松林。待皮膚干透后，蜆蝶扇動稚嫩的翅膀開始練習飛翔，度過長達一個月的生命最輝煌時期。此時，它可能已忘記為其提供保護的螞蟻保鏢。螞蟻和毛蟲之間的共生關(guān)系

有兩個問題我一直沒有搞清楚：如果將毛蟲與螞蟻分開會發(fā)生什么情況?螞蟻和毛蟲之間的這種共生關(guān)系能讓彼此獲益嗎?

實驗可以解答以上問題。首先，我小心翼翼地打開一個地下“牛欄”，把螞蟻一個個拿出來，將速干顏料涂在它們的背上。我一共掘開五個地下巢穴。給不同洞穴里的螞蟻涂上不同的顏料。三天后，我發(fā)現(xiàn)所有涂了顏料的螞蟻要么被沒涂顏料的螞蟻替換了，要么就爬到別的巢穴去了。看來，螞蟻是輪流擔任警衛(wèi)任務，替換下來的螞蟻一部分回到地下巢穴。一部分去巡視領(lǐng)地。蟻巢離“牛欄”一般有10多米遠。工蟻外出覓食時專門搜尋各種液體食物，如花蜜等，毛蟲分泌的蜜露只是其食物來源之一。木蟻的“放牧”行為是它們在與毛蟲交往過程中進化出來的一種專化特性。

在接下來的試驗中，我將螞蟻從巴豆植株上摘下來，并在巴豆四周放上網(wǎng)籠以阻止螞蟻靠近。與“牧牛人”分離后，毛蟲不再返回地下巢穴，而是一天到晚都呆在葉子上斷斷續(xù)續(xù)地啃噬著。可見，毛蟲每天晚上爬上爬下完全是受螞蟻的驅(qū)使。

之后，我又將幾只毛蟲放在巴豆植株上。由于沒有木蟻為其提供保護，毛蟲不斷遭到一種大個頭的淡紅色螞蟻的攻擊，這種螞蟻分布很廣，渾身遍布茸毛和棘刺，生性兇猛，貪得無厭，印第安人為其取名“強盜”。人們經(jīng)常看見這種螞蟻攜帶各種昆蟲獵物急匆匆地返回其建在樹上的巢穴。

我對這種螞蟻的了解始于幾天前，當時我正倚靠在一棵橡樹上，拇指忽然被什么東西蜇了一下，一陣鉆心的刺痛由手指傳遍全身。手指麻木了近24個小時，腫脹了兩天。由此可以想象這種傷害對一只毛蟲意味著什么。后來我觀察到，毛蟲被蜇后僅需數(shù)分鐘便會出現(xiàn)大面積的肌體組織潰爛。

顯而易見，木蟻與蜆蝶之間是一種互利關(guān)系：蜆蝶毛蟲為木蟻提供可口的甜食；作為回報，木蟻為毛蟲提供安全保護。生物學家將這種對雙方有利的共生關(guān)系稱為“互利共生”。

人類也是維持蜆蝶生命循環(huán)的重要因素

在較冷的冬季和初春季節(jié)，木蟻和毛蟲的活動會多少發(fā)生一些變化。在11月到來年4月之間，夜間溫度降到10℃左右，蜆蝶無法再飛，漸漸死去。此時，螞蟻會在“牛欄”里挖一個垂直隧道，將“牛欄”加深12～15厘米，這樣可以提高對冷空氣的隔離度。隨著天氣越來越冷，毛蟲和木蟻會變得越來越懶惰，“放牧”時間也越來越短。在非常寒冷時，毛蟲不再走出“牛欄”。這時，毛蟲由于新陳代謝變慢，完全依賴儲存營養(yǎng)維持生存，幼蟲期大大延長。

隨著春季的到來，氣溫不斷升高，旱季開始了，大部分灌木叢迅速枯萎、變干，這時人類就成為維持蜆蝶生命循環(huán)的一個重要因素。一到這個季節(jié)，當?shù)厝司脱刂迓涓浇乃闪中綊伻龌鸱N。松葉和干死的灌木叢成為最好的引火物，火勢沿著山脊迅速向下蔓延。當?shù)厝嗣磕甓家阋淮螣幕顒樱康氖乔宄孛嫔系碾s草，讓新草迅速長出來，為他們的牲口提供飼料。

到4月中旬或下旬，蜆蝶毛蟲棲息的所有地方都被大火燒遍，但由于此前木蟻已將“牛欄”加深，所以山火對它們幾乎毫發(fā)無損。大火過后，它們在夜里走出來，尋找新的食源地。越冬毛蟲因食物缺乏而被延后的化蛹期重新開啟。山火過后僅12天，所有毛蟲都變成了蛹。在兩周多一點的時間里，在4月下旬或5月上旬，新一代蜆蝶便飛上了藍天。

蜆蝶一旦長出翅膀，交配期很快就來臨了。接著，雌蝶開始在剛從燒焦地面上抽出的巴豆嫩枝上產(chǎn)卵。我發(fā)現(xiàn)，雌蝶會本能地避免將卵產(chǎn)在較大、較長的多毛葉上，因為剛出生的幼蟲可能無法穿透其毛茸茸的葉面，很可能會被餓死。當?shù)厝说拇杭緹暮屯樀羞x擇地產(chǎn)卵是確保蜆蝶種群穩(wěn)定和生存的兩個關(guān)鍵因素。隨著產(chǎn)卵結(jié)束，蜆蝶的一個生命循環(huán)也就結(jié)束了。

我發(fā)現(xiàn)，蜆蝶似乎只在靠近印第安人村莊的一小片松林生活和繁殖。它們?yōu)槭裁床辉趧e處生活呢?這或許是因為它們與木蟻之間有一個共存協(xié)議，如果這個協(xié)議被打破，毫無疑問，蜆蝶就會立即走向滅絕。