
如果你想赶走某人,那么对他们呕吐很可能会奏效。但是,斜纹夜蛾(又名甜菜夜蛾;学名:Spodoptera exigua)的毛毛虫将防御性呕吐提升到了一个全新的高度。它们的呕吐物既是洗涤剂又是化学武器;其目的不是引起反感,而是要突破捕食者赖以生存的防水层。
斜纹夜蛾会遭到各种捕食性蚂蚁的攻击。为了研究它们的防御机制,Rostas 和 Blassmann 饲养了一些毛毛虫,并将它们暴露在欧洲红蚁(学名:Myrmica rubra)面前。仅仅几秒钟后,蚂蚁就会试图咬刺毛毛虫,而毛毛虫则会向攻击者吐出液滴。如果蚂蚁接触到这些液体,它们的攻击就会立即停止,转而开始拼命清洁自己。所有毛毛虫都幸存了下来。
反流液本身没有毒性;如果加入一些糖,它就成了一种非常美味的鸡尾酒,蚂蚁会很高兴地饮用。那么,为什么它会是一种如此有效的威慑呢?
维尔茨堡大学的Michael Rostas 和巴塞尔大学的Katrin Blassmann 通过饲养几只斜纹夜蛾毛毛虫并“挤取”它们的“口腔分泌物”来发现答案,就像挤取毒蛇的毒液一样。他们发现这些液体富含表面活性剂,这是一种用于洗涤剂的化学物质。它们能降低液体的表面张力,使其更容易在表面铺展。在一个疏水表面上,一滴水会呈近乎球形的珠状。但如果水中含有表面活性剂,它就会开始铺展成一个更扁平的圆盘。

这种“润湿”表面的能力是毛毛虫防御的关键,Rostas 和 Blassmann 通过将小液滴滴到单个蚂蚁的头部来证明了这一点。如果液滴是纯水,它们会直接滚落,因为蚂蚁身上覆盖着一层有效的疏水蜡质层。但是,如果液滴中含有与毛毛虫唾液浓度相同的表面活性剂,它们就会铺展在蚂蚁的头部,将其包围。为了避免溺水,蚂蚁被迫清洁自己几分钟。
这种策略对大规模攻击的物种效果不佳。另一种蚂蚁,火蚁(Solenopsis invicta),通过迅速召集大量其他攻击者,成功压倒了毛毛虫的防御。但红蚁(Myrmica rubra)依赖少量侦察蚁寻找食物,对它们或其他独行猎手,如蜘蛛,毛毛虫的表面活性剂提供了良好的基本防御水平。
这种液体也可能以其他方式发挥作用。在某些情况下,即使蚂蚁清理干净后,它们的触角仍然粘在一起,这表明唾液可能含有影响蚂蚁感知周围环境能力的蛋白质。

呕吐是植食性昆虫幼虫中相当常见的防御策略。植物使用各种有毒化学物质来抵御饥饿的口器,但习惯性的素食者会适应这些防御。然而,捕食者不会,给它们一脸不熟悉的植物毒素是威慑它们的好方法。
但是,斜纹夜蛾的化学保护并非来自任何植物;Rostas 和 Blassmann 在芹菜、西红柿或人工饲料上饲养毛毛虫,发现在所有情况下,它们的呕吐物仍然具有表面活性剂的作用。自己制造这些化学物质意味着毛毛虫的安全不依赖于任何特定的食物来源。事实上,斜纹夜蛾因其能够食用50多种不同植物的能力,已成为一种重要的农业害虫。
将表面活性剂用于防御可能在科学上是新发现,但也可能是一种广泛存在的策略。Rostas 和 Blassmann 测试了其他五种蛾类和一种甲虫的幼虫唾液,所有六种都具有表面活性剂的作用。
科学家们一直在尝试从生物来源分离此类化学物质,因为它们具有多种工业用途,并且被认为通常比其合成的石油基对应物毒性更小。细菌提供了大部分这些“生物表面活性剂”,但毛毛虫可能是一个新的丰富来源。具有讽刺意味的是,表面活性剂也被认为是常规杀虫剂的廉价替代品,毛毛虫自身的分泌物有朝一日可能为控制其他农业害虫提供一种方法。这又是自然选择比我们早了数百万年实现的一个例子。
参考文献:Michael Rostás, Katrin Blassmann (2008). 昆虫捷足先登:表面活性剂作为抵御捕食者的防御手段 英国皇家学会会刊 B:生物科学,-1 (-1),-1--1 DOI:10.1098/rspb.2008.1281
图片:蚂蚁由 Rostas 和 Blassmann 拍摄;毛毛虫来自 PLoS













