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轰炸甲虫拒绝成为蟾蜍的零食

炮弹甲虫利用化学武器来躲避捕食者,展示了对抗蟾蜍的独特防御行为。

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(图片来源:Shutterstock) 炮弹甲虫是昆虫界的“K特工”。您可能还记得,《黑衣人》中的K特工(由汤米·李·琼斯饰演)在被一只巨大的蟑螂外星人吞噬后报仇雪恨,当时他身处纽约州世博园。K特工虽然被吞进了外星人的肚子里,但他从这个“野兽”的胃里(如果它有的话)发射了他的武器,将那个虫子炸得 粉身碎骨,肠子溅得到处都是。这是该系列第一部电影的精彩结局。虽然没那么戏剧化,但当蟾蜍试图将它们变成零食时,炮弹甲虫也会采取“K特工”的策略。这是因为炮弹甲虫是一种会行走的化学武器。它们腹部内的结构含有氢醌和过氧化氢的储存库。受到威胁时,甲虫会将这些化学物质混合在一起,然后从肛门喷出炙热、有异味的喷雾。这种气体的沸点高达 212 华氏度(约 100 摄氏度),对给它们带来麻烦的昆虫可能是致命的。https://www.youtube.com/watch?time_continue=79&v=BWwgLS5tK80 日本神户大学的 Shinji Sugiura 和 Takuya Sato 表示,炮弹甲虫属于 Brachinini 部落,该部落共有 20 个属,约 649 个物种,但只有少数几个物种的防御行为被真正研究过。2016 年 5 月,Sugiura 和 Sato 向一只不幸的蟾蜍喂食了一只炮弹甲虫,近距离观察它们的防御行为。蟾蜍欣然吞下了甲虫,但在 44 分钟内,它将甲虫吐了出来。甲虫身上沾满了消化液,但仍然活着,似乎没有受到其旅程的影响。科学家们对此感到好奇。其他昆虫可以向青蛙的胃里喷射有毒化学物质,让它们呕吐;然而,很少有昆虫能在这种折磨中幸存下来。Sugiura 和 Sato 希望更深入地研究是什么让它们得以成功逃脱,以及甲虫的化学武器是否真的会导致蟾蜍呕吐。因此,他们又向蟾蜍喂食了更多甲虫。他们从日本中部森林边缘收集了各种成年的炮弹甲虫,主要是 *Pheropsophus jessoensis*,以及两种幼年和成年的蟾蜍——*Bufo japonicas* 和 *Bufo terrenticola*。在一个“处理过”的组中,研究人员戳了戳甲虫,直到它们喷出令人不快的喷雾。然后,他们将这些甲虫喂给了蟾蜍。大多数甲虫都死亡了。

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这只甲虫在被吞噬 88 分钟后从蟾蜍体内逃脱。(图片来源:Sugiura S, Sato T. 2018 "Successful escape of bombardier beetles from predator digestive systems." Biol. Lett., 20170647, http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2017.0647)然后,他们又拿出了完全“满载”的甲虫。蟾蜍用舌头捕捉到了这些炮弹甲虫。“然而,*在每只蟾蜍体内都听到了爆炸声*,这表明 *P. jessoensis* 在被吞噬后喷射了化学喷雾,”研究人员写道(粗体为原文强调)。并非所有“满载”的甲虫都能幸存:在试验中,它们引起了 34% 的 *B. japonicas* 蟾蜍和 57% 的 *B. torrenticola* 蟾蜍呕吐。然而,所有 16 只被蟾蜍吐出来的甲虫仍然活着,虽然身上沾满了青蛙的消化液和粘液。16 只甲虫中有 15 只在被吐出后又存活了两周。甲虫被吞噬后,在蟾蜍体内可以存活 12 到 107 分钟。https://youtu.be/3oFpmHjolLs 研究人员指出,甲虫越大,存活几率越高。自然,青蛙越小,越有可能呕吐。研究人员表示,他们的结果证明了捕食者与猎物大小关系在野外进食时的重要性。此外,研究人员推测,甲虫要么已经进化到能够承受青蛙的消化液,要么它们的化学混合物可能会降低蟾蜍体内酶和消化液的水平,从而削弱其杀死甲虫的能力。他们于周二在《生物学通讯》杂志上 公布了他们的研究结果。这是一个对蟾蜍来说难以接受的事实。

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