
(左图作者:Nina Fatouros,中图作者:Hans Smid,右图作者:Harald Süpfle)
一只非常饥饿的毛毛虫正在啃食卷心菜叶,并发出警报。植物向空气中释放化学物质,表明它正遭受攻击。一只寄生蜂截获了这个警报,刺穿了毛毛虫并植入了卵。卵孵化后,幼小的寄生蜂会从内部吞噬宿主,最终破体而出,结茧化为成虫。卷心菜(及其周围的植物)因此得以幸免,而这种寄生蜂——因其致命的“附身”习性而被称作寄生蜂
——也得以繁衍后代。但这并不是全部。有些寄生蜂是“超寄生蜂”,它们以其他寄生蜂为目标。它们也会追踪卷心菜发出的警报化学物质,从而找到被寄生的毛毛虫。一旦找到,它们就会在发现的任何寄生蜂幼虫或蛹身上产卵。它们的后代会吞噬其他寄生蜂的幼体,形成层层叠叠的“附身”。这就像电影《异形》和《盗梦空间》的结合体。Erik Poelman
来自荷兰瓦赫宁根大学的Erik Poelman研究了其中一个令人毛骨悚然的网络:小菜粉蝶的毛毛虫
会被两种寄生蜂——Cotesia rubecula 和 Cotesia glomerata——攻击,而这两种寄生蜂又会被超寄生蜂Lysibia nana攻击。L.nana会在它发现的每只寄生蜂幼虫或蛹身上产下一枚卵。C.rubecula 每只毛毛虫只产一枚卵,但会产下一只巨大的幼虫。C.glomerata是更好的宿主——它的幼虫体型较小,为L.nana的后代留下的空间较少,但它会向同一只不幸的毛毛虫植入约20到40枚卵。如果L.nana能找到这些卵簇,它就能一次性寄生一大群寄生蜂幼虫。而它之所以能找到它们,全靠卷心菜。随着寄生蜂幼虫在毛毛虫体内生长,它们会抑制宿主的免疫系统,并控制其生长和新陈代谢以利自身。作为副作用,它们还会改变毛毛虫唾液中的化学物质。C.glomerata 对此的影响远大于C.rubecula,卷心菜会根据不同的唾液混合物释放出不同浓度的警报化学物质。卷心菜在响应被C.glomerata寄生的毛毛虫时释放的化学物质,与响应被C.rubecula寄生的毛毛虫时释放的化学物质,成分仅有40%的相似度。而L.nana能够分辨出其中的区别。在实验室实验中,Poelman发现它特别容易被被C.glomerata寄生毛毛虫攻击过的卷心菜的气味所吸引——这是它的首选宿主。在野外,C.glomerata的幼虫处境更加艰难。在三年时间里,Poelman从一片卷心菜地里收集了数千枚两种寄生蜂的卵。有四种超寄生蜂以这些寄生蜂为目标。总的来说,它们在C.rubecula的后代中寄生了5%到15%的卵,但在C.glomerata的后代中却高达20%到55%。这是一个相当惊人的范围——这种寄生蜂的幼虫高达一半都会被另一种寄生蜂夺走!C.rubecula 可能相对不那么容易被发现,因为它有一种“隐身模式”。Poelman说,也许它已经进化到几乎不改变其毛毛虫唾液的化学成分,“以免暴露自己给超寄生蜂”。这仍然是一个假说,Poelman想进行验证。但有一个证据支持它:C.rubecula 从欧洲被意外引入美国,而在那里,它被超寄生蜂寄生的频率要高得多。也许它还没有来得及在美国毛毛虫身上进化出不引人注意的特性。那么卷心菜呢?Poelman写道,它夹在石头和坚硬的地方之间。通过释放召集寄生蜂的化学物质,寄生蜂可以帮助它解决恼人的毛毛虫问题,但它也召集了超寄生蜂,超寄生蜂可以消灭它的“帮手”!这些相互竞争的进化压力如何影响其化学警报的释放,还有待观察,而且我们找到答案至关重要。毕竟,一些农业科学家正试图利用植物警报化学物质来吸引寄生蜂,以帮助他们控制害虫。但如果这种策略吸引了过多的超寄生蜂,可能会失败。而且情况只会变得更加复杂。毕竟,有些超寄生蜂会将卵产在其他超寄生蜂身上!Poelman说:“因此,超寄生蜂的共同敌人是另一种超寄生蜂。这可能包括同种的其他雌性。” 一只毛毛虫可能寄生着两层、三层,甚至四层寄生虫。参考文献:Poelman, Bruinsma, Zhu, Weldegergis, Boursault, Jongema, van Loom, Vet, Harvey & Dicke. 2012. Hyperparasitoids Use Herbivore-Induced Plant Volatiles to Locate Their Parasitoid Host. PLoS Biol http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.1001435













