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空中用餐

并非每个狗仔队都能拍到一只吃虫的虫子的现场。

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对于一只饥饿的昆虫来说,捕捉并杀死一只美味但不合作的同伴昆虫绝非易事。对于摄影师来说,将这一行为拍摄下来更是难上加难,而通过电子显微镜记录其血腥、迷人的所有细节几乎是不可能的:问题在于,昆虫——无论是食客还是食物——都必须在被放入显微镜之前死亡,而死去的或垂死的捕食性昆虫往往会丢弃或呕吐它们的猎物。

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几年前,斯图加特摄影师沃尔克·施特格(Volker Steger)被这个挑战所困扰。他当时是德国科学杂志《Bild der Wissenschaft》的图片编辑,被要求收集用于生物防治的昆虫图片。虽然存在这类昆虫的电子显微照片,但没有一张能展示它们捕食猎物——困扰现代作物的害虫——的情景。因此,当这篇文章在1995年发表时,它配的是普通的低分辨率照片。

之后,施特格开始尝试看自己能否做得更好。问题很容易阐述:为了防止昆虫在遭受攻击时像受攻击的昆虫一样放松对猎物的抓握,他必须在它们不知不觉中杀死它们。他设计的解决方案产生了前几页捕食性苍蝇的图像。Coenosia humilis 是一种热带苍蝇,被引入德国温室以捕食白粉虱和潜叶虫等害虫,它已经证明了作为花卉和作物生物防治剂的价值。

这里显示它正在捕食果蝇(Drosophila melanogaster)。为了拍摄它的捕食过程,施特格饿了一笼 Coenosia humilis 几天,然后将果蝇放入笼中。施特格说,它们在半空中捕捉猎物。猎物被杀死后,Coenosia 会安顿下来,通过其尖锐的口器吸食内部汁液。施特格等到捕食者安顿在一支铅笔般的栖木上。然后他用蘸有乙醚的画笔靠近它。他说他必须缓慢移动,以免惊吓到苍蝇。施特格说,乙醚让它“昏厥”,这么说吧。很坏,是吧?起初我以为它们死了,但它们没有。它们需要很长时间才能死去,我遇到过很多次“复活”的情况。

一旦捕食性苍蝇真正死亡,这通常需要半小时左右,施特格就可以着手进行干燥和准备的严肃工作——苍蝇的口器仍然穿透受害者——以便在电子显微镜下观察。他用钟表匠的镊子夹住捕食者的翅尖,同时用一把小刷子支撑它的猎物,然后用酒精将这对昆虫脱水。酒精还会使昆虫的蛋白质凝固,这使得苍蝇的口器牢固地固定在原位。为了防止苍蝇塌陷,他将两者浸入液态塑料中,然后再次干燥。最后,他将它们涂上一层薄薄的黄金——最好的导电材料之一——然后它们就可以进行电子显微镜观察了。

在下一张照片(左图)中,我们看到了一种常见的昆虫幼虫:Coccinella septempunctata,俗称七星瓢虫。七星瓢虫是一种贪婪的食客;幼虫和成虫都以各种蚜虫为食,从食麦的绿蚜虫到棉蚜。这些害虫会对温室种植的作物造成巨大损害,它们在温暖潮湿的环境中茁壮成长。但吸食汁液的昆虫远不是瓢虫幼虫的对手,这里显示它正在吸食棉蚜或瓜蚜(Aphis gossypii)腹部的汁液。

为了拍摄进食中的昆虫,施特格必须确保幼虫不会呕吐在受害者身上,因为乙醚麻醉后的瓢虫幼虫往往会这样做。相反,他会将其冷冻起来。(他说:“这有点像酷刑室,不是吗?”)首先,他将幼虫放在小培养皿中——保持黑暗,因为光线会干扰它们——并剥夺它们的食物。然后,他将那些倒霉的蚜虫释放到培养皿中。施特格说,它们攻击得非常快。他迅速盖上瓢虫午餐盒的盖子,然后将其送入冰箱——但不能太久,因为他不想让昆虫完全冻结。“冰晶会破坏它们——它们会爆裂,”他解释道。然而,在零摄氏度以上几度时,它们几乎已经死亡,并且不再对乙醚产生反应。施特格将它们杀死,并按照与Coenosia及其猎物相同的过程,准备它们以便在电子显微镜下观察。

下面是草蛉(Chrysoperla carnea)的幼虫,它正用其大而中空的钳子抓取并吸食棉蚜(Aphis gossypii)的肉体,只留下一个空壳。成年时,这些捕食者呈淡绿色,有透明的绿色翅膀,闪亮的金色眼睛和长长的触角;它们以花粉、花蜜和蚜虫分泌的甜蜜露为食。幼年时,棕色、鳄鱼状的幼虫在口味上远没有那么挑剔;它们捕食飞蛾、红蜘蛛、潜叶虫和小毛虫,以及侵害茄子、苹果、甜玉米和美国其他作物的蚜虫。

施特格说,麻醉草蛉幼虫及其猎物很容易;他只需使用乙醚。难的是在它们进食时捕捉到它们。由于幼虫很小,只在夜间活动,施特格在黑暗的房间里度过了数小时,通过传统显微镜盯着培养皿,等待幼虫扑向蚜虫。施特格说,一旦它们扑上去,它们会把蚜虫吸食得非常厉害,看起来就像一个瘪掉的可乐罐。然后就可以准备观察了。

右边是一只成年瓢虫正在囫囵吞下一只蚜虫。它已经吃掉了一半——施特格说,如果你非常非常安静,你甚至能听到它咀嚼的声音。它们简直是猪。我不喜欢杀生,而且我对杀死瓢虫有一种特别强烈的本能抗拒——我几乎做不到。但这是我见过的最凶猛的捕食者。它确实是一个杀手。我想它们在几个小时内就能杀死10到20只蚜虫。

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准备成年瓢虫进行电子显微镜观察与准备幼虫面临同样的问题:遇到乙醚,瓢虫会呕吐。施特格再次使用冷冻法。他将饥饿的成年瓢虫放在培养皿中,然后提供少量蚜虫作为猎物。为了捕捉蚜虫,瓢虫会用四条腿站立,并用两条前腿抓住它。施特格说,然后它会咬住蚜虫,并用前腿将蚜虫塞进嘴里。由于七星瓢虫吃得很快,施特格必须迅速将盖好的培养皿放入冰箱。他说,瓢虫会继续咀嚼一会儿,然后速度越来越慢,直到停下来。然后,瓢虫就可以进行乙醚和酒精、液态塑料和镀金处理了。

施特格的耐心成果不只是漂亮的图片。电子显微镜有时能揭示有助于生物学家控制害虫的秘密。例如,电子显微照片显示,Coenosia humilis 并没有像以前认为的那样,将其针状口器插入猎物眼睛之间;相反,它通过口器在果蝇外骨骼的柔软部分,即头部和胸部之间,制造了一个孔洞,从而吸取果蝇的肉。这样的信息可以帮助研究人员决定某种昆虫是否可以作为生物防治剂。过去可能忽略了口器较弱的亚热带捕食性苍蝇,但现在研究人员知道这种苍蝇可以穿透猎物外骨骼最柔软的部分,即使是口器较弱的昆虫也可能值得在生物防治试验中进行测试。

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尽管施特格的照片可能会为生物学家对昆虫行为的理解增添细节,但他真正的希望是它们能启发普通园丁。我希望让更多的人对生物害虫防治感兴趣,培养对自然以及健康环境中捕食者和猎物之间平衡的意识。你可以通过邮购购买这些动物,并在你的客厅、院子或温室中使用这种方法。我认为这太棒了。

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