梅子金黃杏子肥, 麥花雪白菜花稀。
日長籬落無人過, 唯有蜻蜓蛺蝶飛。
——宋·范成大《四時田園雜興》
蜻蜓目的昆蟲具有很多古老昆蟲的形態(tài)特征。但化石蜻蜓的證據(jù)表明,史前蜻蜓的體型很大,翅展可達70cm。人們試想,這些巨型蜻蜓如果在夏季的天空中飛來飛去,是不是很恐怖?現(xiàn)代蜻蜓體型和翅展小多了,盡管人們認(rèn)為它們在昆蟲綱中仍然屬中大型昆蟲。蜻蜓對人類基本上是無害的,但些大眼的像戰(zhàn)斗機的昆蟲喜歡以蚊子和蠅類等食,我們應(yīng)把它們列為益蟲,它們是人類的好朋友。
1. 蜻蜓是古老的昆蟲
早在恐龍統(tǒng)領(lǐng)地球之前,在距今約3億年前的石炭紀(jì)(Carboniferous)時期,蜻蜓就已經(jīng)大量出現(xiàn),它們在空中飛來飛去,占煩了地球的表面。這些巨蜻蜓(Meganisoptera)被稱為Griffenfils(漢語大意為“巨大的鷹樣怪飛蟲”),它們就是現(xiàn)代蜻蜓的祖先。遠(yuǎn)古時的巨蜻蜓長度可達近76.2cm。雖然遠(yuǎn)古的巨蜻蜓體型比現(xiàn)代蜻蜓大得多,但在形態(tài)特征上,它們十分類似。如果你能穿越到3億年前的石炭紀(jì)時代,很可能你對看到的蜻蜓景象也十分熟悉,與今天在地球上看到的蜻蜓情況相近。因此,人們普遍認(rèn)為,蜻蜓是一類古老的昆蟲。
蜻蜓化石(巨蜻蜓)
2. 蜻蜓的若蟲生活在水中
所有蜻蜓目的昆蟲,不管是真蜻蜓(true dragonflies)還是豆娘(damselflies),它們的幼蟲全都是水生的。因為蜻蜓是不完全變態(tài)的昆蟲,所以它們的幼蟲又叫若蟲(nymphs);蜻蜓的水生的若蟲也叫稚蟲(naiad)。雌蜻蜓把卵直接在水面上,或者用產(chǎn)卵器在水生植物表面劃開個口子,把卵塞入植物組織中。孵化的若蟲要花很長時間在水中生活,它們以捕獵其他水生無脊椎動物為生。大型種的蜻蜓若蟲偶爾也能捕食小魚或蝌蚪。蜻蜓若蟲在生長過程中,經(jīng)過9~17次蛻皮之后,未齡若蟲就爬出水面,蛻皮羽化為成蟲。一般地,蜻蜓若蟲只在比較潔靜的淡水中生存。
3. 蜻蜓若蟲通過尾鰓或肛門來呼吸
在蜻蜓目的若蟲中,蜻蜓的若蟲通過直腸內(nèi)的氣管鰓(rectal tracheal gills)來呼吸,而豆娘的若蟲是通過位于腹部末端的尾鰓(caudal gills)來呼吸的。這位少女實際上是通過直腸內(nèi)的鰓呼吸的。呼吸時,蜻蜓若蟲將水吸入肛門,以促進氣體交換。當(dāng)若蟲將水排出時,它會推動身體向前推進,這是促進運動的功能是蜻蜓在呼吸時所獲得的額外好處。
4. 大多數(shù)剛羽化的蜻蜓成蟲都會被天敵捕食掉
當(dāng)蜻蜓若蟲生長到最后一個齡期時,它會爬出水面,爬到周邊的巖石或植物莖桿上進行最后一次蛻皮,然后羽化為成蟲,這一過程需要一個小時左右。但新羽化的成蟲翅膀還未完全伸展開來,飛行能力極弱,身體也十分柔軟鮮嫩,體色淡白,我們把這個階段的成蟲叫做預(yù)成蟲(teneral adults)。蜻蜓的預(yù)成蟲非常容易受到捕食性天敵的攻擊,它們是這些捕食性動物的美味佳肴。鳥類和其他掠食者都會在蜻蜓成蟲完全成熟前把大量預(yù)成蟲捕食掉。人類的某些族群的人們也特別喜歡食用蜻蜓的預(yù)成蟲,因為它們不僅營養(yǎng)豐富,而且內(nèi)臟中無任何食物,是最干凈的。
剛羽化的蜻蜓成蟲
5. 蜻蜓具有十分敏銳的視覺
蜻蜓的復(fù)眼
與其他昆蟲相比,蜻蜓具有異常敏銳的視覺,這可以幫助它們探測其他飛行物的運動,一是可以避免與飛行物在空中發(fā)生碰撞,二是可以準(zhǔn)確捕獲快速飛行的獵物。由于蜻蜓長有兩個巨大的半球形復(fù)眼,它們可看到近360°的空間范圍內(nèi)的東西,蜻蜓的色視有著比人類更寬的顏色光譜。蜻蜓的每只復(fù)眼由多達30000個小眼構(gòu)成,可以偵測到十分微小的飛行著的獵物。一只蜻蜓要用它大腦的80%來處理由它的視覺器官所接收到的所有信息。但是,蜻蜓成蟲對反光物的識別能力較弱,它們不能分辨水面與其他物體的反光面。
蜻蜓的復(fù)眼
6. 蜻蜓也能算是昆蟲界的飛行大師
蜻蜓能夠獨立地轉(zhuǎn)動四只翅膀中的每一只翅膀。它們的每只翅膀都可以上下扇拍,也可沿一中心軸前后旋轉(zhuǎn)扭動。蜻蜓可以直接垂直地上下飛行,水平地前后飛行,在空中暫停和盤旋。它們在空中的飛行靈活自如,可前速前進,也可緩慢翻轉(zhuǎn)。有的蜻蜓可以以每秒100倍身長的速度向前飛行,最高時速可達50km/hr。哈佛大學(xué)的科學(xué)家們用高速攝像機拍攝了一只蜻蜓從起飛、捕捉到獵物、再返回棲息地,整個過程只用了1~1.5秒的時間。
7. 雄蜻蜓之間有領(lǐng)地之爭
雌蜻蜒是雄蜻蜒的性資源。通常雄蜻蜒對雌蜻蜓的競爭都會非常激烈,所以為了招引雌蜻蜒,雄蜻蜓不得不積極地開辟領(lǐng)地,以取得配偶競爭中的優(yōu)勢。有些種類的雄蜻蜓具有十分強烈的領(lǐng)地意識,雄蜻蜓能標(biāo)識自己“神圣不可侵犯”的領(lǐng)地,如果有其他雄性競爭對手進入到它選擇的領(lǐng)地,將會被強行驅(qū)逐出境。但多數(shù)種類的蜻蜓沒有它們嚴(yán)格保衛(wèi)的特定領(lǐng)地,但是,如果有其他雄性競爭對手闖入其飛行路線或敢于接近它們的停息地,仍然會受到防御性的攻擊。
8. 雄蜻蜓有兩套性器官。
幾乎所有雄性昆蟲的性器官都位于腹部的末端。但蜻蜓的情況就不一樣。雄蜻蜒的交配器官位于腹部第2~3節(jié)的下方。然而,它們的精子卻儲存在腹部第9節(jié)的開口處。所以在交配之前,蜻蜓必須彎曲腹部才能將精子轉(zhuǎn)移到陰莖上。
9. 一些蜻蜓能遠(yuǎn)距離遷飛
現(xiàn)在人們已發(fā)現(xiàn)有許多種蜻蜓能夠單獨或群集遷飛。與其他種類的遷飛性昆蟲(migratory species)一樣,蜻蜓也會通過遠(yuǎn)距離遷飛以跟蹤或?qū)ふ宜鼈兯枰馁Y源,遷飛或許也是對環(huán)境變化(如即將來臨的寒冷天氣)作出的適應(yīng)反應(yīng)。例如,一種蜓科的綠蜻蜓(green darners)每年秋天都會成群結(jié)隊地向南飛行,然后到了來年春天又向北遷飛。有些喜歡在溫暖淡水中產(chǎn)卵繁殖的蜻蜓,因為雨水可補充繁殖地的水資源,所以它們會跟據(jù)降雨情況遷飛。有生物學(xué)家記錄了一種蜻蜒從印度到非洲的遷飛例子,遷飛距離可達17000km,這可是是出世界里遠(yuǎn)距離遷飛的新記錄。
10. 蜻蜓自身可調(diào)節(jié)體溫
像所有的昆蟲一樣,蜻蜓也是變溫動物(ectotherms),俗稱“冷血動物”(”cold-blooded”), 它們的體溫隨外部環(huán)境溫度的變化而變化。但這并不是說,它們對自己的體溫一點調(diào)控能力都沒有。在氣溫偏低的情況下,蜻蜓在空中來回飛行時,可利用翅膀的快速旋轉(zhuǎn)來提高體溫。另外,他們停歇在陽光直射的地方靠曬太陽也能取暖。它們會巧妙地定變動姿勢與體位,使暴露在陽光下的身體表面積最大化。有些種類的蜻蜓甚至?xí)贸岚騺碜鳛榉瓷溏R,傾斜翅膀?qū)⑻栞椛浞瓷湔障蛏眢w。反之,在炎熱的天氣里,一些蜻蜓會利用翅膀來反射陽光轉(zhuǎn)移輻射或振翅扇風(fēng)來降溫,也可以巧妙地調(diào)整自己的姿勢與體位來盡量減少陽光的照射。關(guān)于蜻蜓調(diào)節(jié)體溫的其他一些生理生化機制,與其他星蟲相同。