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好好在地下待着不好吗,为什么白蚁要搞出这么大动静婚飞?

好好在地下待着不好吗,为什么白蚁要搞出这么大动静婚飞?

跳操跳到几千万粉丝的刘畊宏又上热搜了!

这次是因为他在直播的时候边跳操边打白蚁,他声称自己家住20几楼,搞不明白这些飞虫是怎么飞到他家里的。

估计这样的画面引起了许多人的共鸣,所以瞬间引爆互联网,上海的网友纷纷晒出了成群结队的飞虫视频,这些飞虫在街道上,在窗户旁,在路灯下飞舞。

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许多人都知道这些飞虫就是长了翅膀的白蚁,但是白蚁怎么就有翅膀了呢?它们不是应该都在地下和木头中吗,为什么要搞出这么大动静到处乱飞呢?

其实,这种白蚁聚集在一起乱飞的情况就是婚飞,而婚飞期间白蚁会长出翅膀。

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群居的昆虫基本都会举行这种仪式,它有点像我们的相亲,其目的就是在飞行中选拔优质的配偶,不知道刘畊宏直播的时候打死了多少只白蚁的相亲对象。

就像我们看到的那样,白蚁的婚飞是非常壮观的(可能用讨厌形容比较合适),因为参与的个体非常多,不仅如此,白蚁和其它婚飞昆虫还有许多不同。

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白蚁和蚂蚁

昆虫界有两大主力军——白蚁和蚂蚁,这两个群体种类大约占了昆虫物种重量的1%,但是占昆虫生物量的50%以上。

事实上,动物界20%的生物量是由这两个群体撑起来的,由此可见两者对于地球生态来说有多重要。

白蚁和蚂蚁无论在外观上,还是生活模式上都有些相似之处,所以我们经常将两者混为一谈,但其实两者除了都是群居昆虫之外,其它没有太大关系。

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群居昆虫有一些类似的生活方式,这是趋同进化的结果,我们今天的主角——白蚁其实是和蟑螂有着更近的血缘关系,准确地说是和食木蟑螂(隐尾蠊属)关系很近。

不过,这里声明下,虽然两者关系密切,但其实它们很早就分开各自独立进化了,现在的研究表明它们是在侏罗纪晚期(1.5亿年前左右)彼此分离的。

正因为如此,白蚁的分类存在许多争议,或许考虑到白蚁庞大的种群和种类——全世界大约有3106种白蚁被描述,所以现在它们被单独划分出一个科——白蚁科(我个人认为在生物学上是没有这个必要的)。

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食木蟑螂,图源:Matt Berger

白蚁分布在除南极洲外的所有大陆,其中大部分都定居在非洲,你可能看过非洲白蚁制造的一个个土丘。

亚洲大约有435种白蚁,而其中大部分都有在中国安家,它们不喜欢寒冷,所以基本生活在长江以南的地区,我上网查了下,在上海出现的主要是上海乳白蚁,它可能就是这次热搜上的白蚁。

大部分白蚁都是高度社会化的穴居生物,它们的巢穴一般在比较深的地下,如果你看过白蚁的巢穴模型,绝对会对此惊叹不已,真的就是一座“地下城”。

庞大的“地下城”最初由一对(雌雄各一只)白蚁创建,里面的所有成员是这一对白蚁的后代,然后这对白蚁通过信息素控制着一切。

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白蚁巢,图源:Olga Ernst

白蚁的社会制度

在蚁巢中,所有白蚁分工明确,每一只白蚁都有自己的工作。

我们可以把创立者称为蚁王和蚁后,当两者配对成功后,它们就会给自己挖一个巢穴,然后开始终身繁殖,同时对于大部分白蚁而言,蚁王和蚁后是蚁巢中唯一拥有繁殖权的白蚁

蚁后第一次只会产卵10-20枚,这些卵孵化后就是蚁巢的第一批居民,第一次产卵很少的原因是这些第一批居民需要蚁王和蚁后照顾长大。

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图注:典型的白蚁全家福

这些小白蚁长大之后,它们被分配成了不同的工作,蚁巢最初的3-5年,基本只会诞生两个蚁种——工蚁和兵蚁,它们都是由受精卵发育来的。

我们平时看到的爬动的白蚁基本都是工蚁,工蚁基本操办了蚁巢的所有工作,包括觅食,存储食物,育雏,巢穴维护等等什么脏活累活都是它们来完成的。

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工蚁,图源:Sanjay Acharya

白蚁是非常节约能源的动物,工蚁喂养其它巢友的过程被称为交哺,其实就是把自己吃过的食物传递给同伴,这个过程有一个好处就是它们的共生菌落可以得到很好地传播。

不像蜜蜂那样,白蚁的工蚁可以是雄性也可以是雌性,所以它们在形态上还会有一些不同。

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图注:有些种类蚁后会复制出小一点蚁后

蚁巢中的另外一种常见的成年白蚁就是兵蚁了,兵蚁顾名思义就是抵御入侵的蚁种,许多兵蚁的头都很大,下颚经过高度改良,导致它们没法自行进食,所以兵蚁也是由工蚁喂养的。

白蚁的兵蚁也是非常有趣,它们的前额往往有一个洞,这个洞可以分泌有毒的黏性分泌物来击退入侵者,有些种类白蚁的兵蚁还会把头当作盾牌聚集在一起堵住巢穴入口。

在大部分情况下,工蚁和兵蚁都是没有生育能力的,现在的研究表明是被蚁王和蚁后的信息素抑制了

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当蚁巢开始逐渐壮大,蚁王和蚁后的生殖能力会变得异常强大,它们的身体会变得更大,有一些种类的蚁后腹部还会膨胀起来,这有利于生产更多的卵,一般情况下平均每3秒就能产一枚卵,有些白蚁最多一天可以产卵40000枚。

工蚁和兵蚁的寿命基本都不会很长,一般在一两年左右,但是蚁王和蚁后是昆虫界的寿命担当,它们可以活50年以上。

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白蚁婚飞,图源:Ganesh Subramaniam

为什么白蚁婚飞会搞出这么大动静?

当进入正常繁殖之后——一般需要3-5年时间,蚁后会生产另外一种白蚁——繁殖蚁,这些白蚁就是第二常见的白蚁了,它们有翅膀,这次在上海到处飞的就是它们。

繁殖蚁在达到成熟后,它们就会长出翅膀,同时外表也会变黑,这是角质层硬化导致的,可以增加防御力,以便更好地保护自己。

由于白蚁的巢穴往往更加隐蔽,所以现在人们对白蚁的了解是非常有限的,比如工蚁,兵蚁和繁殖蚁是区分孵化的,现在科学家只知道蚁后会根据蚁巢的需求来生产不同的蚁种,但如何让受精卵产生不同的蚁种却不得而知。

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不过,在一些白蚁巢穴中,有研究人员发现,蚁种是可以自由切换的,在需要的时候,工蚁和兵蚁会变成繁殖蚁

繁殖蚁的唯一目的就是把蚁巢的基因传递到更远的地方

当温度、湿度和风速适宜的时候,它们就会出洞,来自不同巢穴的大量繁殖蚁聚集在一起,然后就是我们看到的婚飞景象了。

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白蚁的婚飞之所以需要在湿度很高的情况下才会发生,原因在于它们是生活在地下的动物,它们的身体是非常脆弱的,洞穴外的环境,对它们来说可能是致命的。

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不知道有多少人了解沫蝉,平时路边小草上的泡沫就是它们的杰作,沫蝉需要不停地制造水泡来凉爽身体,原因就在于它们的祖先生活在地下。

由于每个巢穴都会派出许多雌雄繁殖蚁去婚飞,所以它们搞出了很大的动静,但是这么大动静对于它们而言是有比较大的好处的

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白蚁的婚飞和蜜蜂也有点像,大多时候也是雌性释放信息素吸引雄性过来一起飞,不过很多品种有很强的趋光性,比如这次上海的这些白蚁。

但和蜜蜂不同的是,白蚁的婚飞风险更大,因为食用白蚁的动物太多了,婚飞仪式有点生怕捕食者不知道一样。

另外,白蚁对于地面的环境适应性非常差,所以每次婚飞结束,我们都能看到一大批白蚁尸体。

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我们前面说过,婚飞就是选拔对象的过程,它们把自己暴露在不适的环境中也好,吸引捕食者过来也罢最大的好处就是它们能够选拔出最优秀的蚁王和蚁后

在婚飞的时候,那些不够强大的繁殖蚁,要么自己在不适的环境中累死了,要么被捕食者抓了吃掉了,剩下的就是优秀基因。

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最后

配对成功的繁殖蚁会去除自己的没用器官——翅膀,然后开始挖洞建立自己的蚁巢,在第一批后代参加工作后,它们再也不会离开巢穴。

然后,开始循环它们之前巢穴的游戏规则,这样的事情,它们已经做了1亿多年了,可能会一直持续下去。