目前分類:朱爺爺專欄 (23)

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與昆蟲有關的蜜大致有三種:第一種即花朵為了吸引授粉昆蟲所分泌的花蜜(nectar),它當然也成為昆蟲的食物及飛翔時的能源;第二種為蜜蜂類利用花蜜釀造出的蜂蜜(bee honey),它不但是蜜蜂幼蟲的食物,也是野外食物欠乏時的救荒食物;第三種是蚜蟲、介殼蟲、葉蟬等把口針插進寄主植物的篩管吸取汁液後排泄出來的蜜露(honey dew)。 

雖然篩管中的液體含有營養,但濃度並不高,尤其對昆蟲發育極其重要的蛋白質及氨基酸的濃度偏低,因此上述這些具刺吸式口器的昆蟲為了取得足夠的蛋白源,把口針插入篩管後就整天待在原處吸汁,除非必要,不再移動。牠們在前胃中將汁液濃縮,把剩餘的糖分、水分從腹端排出去,這些排泄物就是蜜露。因此蚜蟲類可說是糖尿病的病患。由於蜜露有甜味,一些螞蟻為了從蜜露得到糖分,會保護並養育蚜蟲,兩者之間發展出共生關係。蜜露中的醣分不僅是螞蟻之所愛,滴在寄主植物枝葉上也可當一些微生物的培養基,微生物在此大量繁殖,致使沾到蜜露的部位一片污黑,引起所謂的「煤病」。

通常蜜蜂搜集花蜜來製造蜂蜜,但當受到氣候影響,花朵的花蜜分泌量不多時,蜜蜂也會收集蚜蟲所排洩的蜜露,從此製造蜂蜜。由於台灣位在亞熱帶地域,四季總有蜜源植物開花,因此在台灣的蜜蜂不必依賴蜜露維生,但在德國、荷蘭及北歐地區,這種「蜜露蜂蜜」相當普遍,據說它較欠缺香味,與一般以花蜜製造的蜂蜜不同氣味。在中南半島則有「橡膠樹蜜」,這是由橡膠樹葉片的蜜腺所分泌之糖分製成的。

那麼蜜蜂如何把花蜜變成蜂蜜?先由外勤工蜂利用食道末端膨脹而成的蜜胃,將花蜜帶回巢窩後,把蜜胃中的花蜜吐到內勤工蜂的胃裡,此後以多醣類為主成分的花蜜在內勤工蜂的胃裡受到轉化的作用,分解為容易被消化吸收的單醣類──葡萄糖與果糖。由於花蜜的含水量超過50%,因此工蜂會把已分解成單醣類的花蜜放在口腔上弄成薄膜狀,然後伸出舌頭讓其中的水分蒸發、濃縮,再將它吐在巢房裡,加速水分的蒸發。在約35℃的巢溫下,經過23天的處理,含水量已降到1318%,最終做出含糖量接近20%的蜂蜜。換句話說,蜜蜂工蜂是製造高濃度單醣類溶液的生物機具。

由於蜂蜜具有高濃度的糖及酸性(酸鹼度3.7),防腐效果良好,古埃及和古中國利用蜂蜜與內勤工蜂分泌的蜂蠟,來製作木乃伊或保存屍體。更由於蜂蜜是營養價值高且具甜味的天然食物,至少自中石器時代起,人們就開始食用蜂蜜,從西班牙、非洲地區所發現的該時期壁畫可知,當時的人已懂得從野生蜜蜂的巢窩採蜜。順便一提,採花蜜的昆蟲雖多,但只有蜜蜂類(Apis spp.)具有把花蜜變成蜂蜜並貯藏大量蜂蜜在自己巢窩中的特性。

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記得是兩、三年前的事,一位初中生寄了封電子信問我,螳螂的複眼有一個黑點,那個黑點隨著人看螳螂的角度而移動,若是從左邊、中央到右邊看牠,雖然牠的頭和複眼沒移動,但黑點會跟著人移動,看來一直凝視著人,不但如此,兩個人從左右兩邊看,都同時看到那對準人的黑點,到底那黑點是什麼,為什麼會這個樣子?

看到這個問題,我想起達文西(Leonardo da Vinci , 1452-1519)的名畫「蒙娜麗莎」(Mona Lisa,義文名La Gioconda,法文名為La Joconde)。若要談論此幅畫的名稱、由來、背景、特點等,勢必長篇大論,在此我只點出它出名的原因之一,那就是無論從哪個角度欣賞,都會發現蒙娜麗莎的眼睛直視著你,對你微笑;以學昆蟲的人來看,就是有似螳螂般跟著觀賞者移動的眼神。達文西為何能夠畫出那樣神奇的眼神?只有他自己知道。

螳螂是埋伏型的獵食高手,位在倒三角形頭部的兩個角上的大複眼,可擴大視野,便於發現獵物。那複眼裡的黑點呢?已知大多數昆蟲有單眼和複眼兩種眼睛,看東西用的是由上萬個小眼聚集而成的複眼,每個小眼只看到物體的一小部分,上萬個小眼裡的映像結合起來才變成一個物體,當對象物向左右移動時,部分小眼上的映像便消失。螳螂就是以小眼上映像的出現、消失,來判斷獵物的動靜。但小眼對前後移動的物體的識別力較差,加上複眼是近視眼,離開獵物1公尺時,已看得甚為模糊,因此雄螳螂會從

正面慢慢接近雌螳螂而交尾。我們採集昆蟲時也一樣,從正面或後面捉到昆蟲的機率較大;若是從左側或右側接近,被牠發現而逃走的可能性較大。

呈長圓錐狀的小眼裡有色素細胞,夜行性昆蟲到了晚上,色素細胞中的色素會集中到角膜,擴大側面的透明層,讓進入小眼的光線可達到周圍的小眼網膜。這種色素集中於角膜的情形,在以夜間為主要覓食時段的螳螂身上尤其明顯。螳螂的複眼到了晚上,變成可吸收所有可視光線波長的黑色,但在白天,這些黑色色素在小眼圓錘體的深部,因此我們可以看到和我們視線相同角度的小眼中的黑色色素──小黑點,也就是所謂的「偽瞳孔」。

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日治時代昆蟲界的靈魂人物,也是台大昆蟲學系前身台北帝國大學昆蟲、養蠶學講座首任教授素木得一是何許人,有何成就,我想在此不再重述,有興趣的人可以參閱拙著《台灣昆蟲學史話》(玉山社出版)。素木在一九七年來台擔任台灣總督府農事試驗場昆蟲部長,一九四二年三月三十一日以六十歲自台北帝大屆齡退休,次日就任財團法人南洋協會常務理事與財團法人南方資料館館長,一九四五年八月十五日日治時代結束後擔任台灣省諮詢委員、國立台灣圖書館南方資料館主任等職,在一九四七年五月返回日本,此後他與台灣似乎沒有直接關係,一九七年十二月因心臟衰竭逝世,享年八十八歲。

《台灣昆蟲大觀》(暫定名)應是素木自台北帝大退休後著手執筆的,從他使用的稿紙為台灣總督府外事部及南洋協會而非台北帝大的稿紙,可以作如此的推測。素木在一九四三年因公攜眷返日,他把家人留在日本本土後隻身來台,此後至一九七年十二月在台北過著獨居的生活,利用這段無家累、較空閒的時間從事撰述的可能性極大。但為何台大昆蟲館有素木的筆記原稿?

根據素木回憶錄的記載,戰後他辦公的地方管理得不是很好,因此他把原稿交給接任台北帝大昆蟲學教授的一色周知,一色以已改名為台灣大學的教授身分留任到一九四八年五月才返回日本,一九七八年五月因胃癌逝世,享年八十六歲。戰後日本人返回日本的行李受到很嚴格的限制,只能帶自己可拿在手上的東西,不准託運貨物,並嚴禁攜帶標本、印刷品、資料、文獻等。因此素木、一色兩人只得把原稿留在研究室。

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食品上的螨類   朱耀沂老師

在前一篇〈蟎蜱類小史〉中,曾略為提過首次正確觀察並記錄蟎類的是虎克(Robert Hooke, 1635-1703),他不但圖示甲蟎類(Oribatei)之一種,還述及發生在乾酪、穀類、種子及發霉的多種東西上的蟎類。雷文霍克A. van Leeuwenhoek, 1632-1723)利用他自製的放大倍率達二七○倍的顯微鏡發現貯藏於麵粉、葡萄乾、乾果、培根上的多隻蟎類。換句話說,歐洲人在十七至十八世紀已知家裡的衣料、床單、貯藏食品上有粉蟎(Tyrophagus spp.)、糖蟎(Glycyphagus spp.)之類。蟎類對食物、生活環境有其偏好性,發生在食品上的蟎類至今已知六十種以上,在此以常見的代表種長毛粉蟎(Tyrophagus dimidiatus)略作介紹。

長毛粉蟎的雄性成蟎體長0.3-0.35 mm,雌性成蟎0.32-0.40 mm,呈半透明至乳白色,體表平滑,長有多支長毛,故有此名。牠喜歡生活在2025℃高濕的環境,這種環境具備容易發霉的條件,因此長毛粉蟎不但取食食品,也取食發霉後的菌絲、孢子維生。從此也知,對貯藏食品防黴的措置就有防蟎的效果。

雌性成蟎一天平均產下十粒卵,在良好條件下,經約十天從卵孵化的幼蟎變成成蟎,因此往往不到一個月食品就遍布粉蟎,看得到食品表面有一層粉蟎在蠕動。粉蟎體長不到0.5 mm,飄浮在空氣中,可出現在任何一個家庭,問題只在有無適合牠發育繁殖的環境,與對食品有沒做好密封等的防蟎措置。例如把奶粉或魚乾等放在廚房,不到十天就可發現上面有不少粉蟎。

粉蟎、糖蟎之類雖是令人討厭的有害動物,尤其在食品工廠、倉庫讓人傷透腦筋,但牠們也有一點用處。在一九四三年英國出版的《貯藏食品的粉蟎類》中有如下之一段:「粉蟎通常被認為是一群有害動物,但乾酪粉蟎(Tyrolichus casei)例外,這是為了讓一種乾酪發出特有香味不能或缺的有用粉蟎。有鑑於此,乾酪業者還特別飼養牠們。」這裡所指的「一種乾酪」,是德國柏林南方約220km的一個小鎮阿爾滕堡(Altenburg)特產的乾酪。

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蟎蜱類小史   朱耀沂老師

繼〈西洋史教我們如何做個昆蟲人〉後,我想換個口味,以三期談談蟎蜱類,因為自從黃讚、羅幹成、何琦深、施劍瑩等大將陸續退出台灣蟎蜱學研究的第一線後,現在此領域的研究人員甚為欠乏,期望有人能承先啟後,深入他們未觸及的研究範疇。我對蟎蜱外行,只能寫些有關蟎蜱的花絮文章,但仍期望能收到拋磚引玉之效。

蟎蜱類由於長大變為「成蟲」後,具有四對腳,因此不屬於昆蟲綱,而與蜘蛛一樣屬於蜘形綱(Arachnids)中的一目Acarina。雖然牠們的身體不大──例如吸飽血液的牛蜱等體長不到一公分──但會寄生在人畜的身體上吸血,也常寄生在乳酪等食品,並為害各種農作物,自古即受到人們的注意,留下不少不名譽的記錄。

在西方,早在公元前一五五○年間的莎草紙上已有蟎蜱引起熱病的記錄;公元前約八五○年,古希臘詩人荷馬記載了寄生於狗體上的蟎蜱;至公元前四世紀,亞里斯多德在他的《動物誌》有不少被今人認為是蟎蜱的記述,由於此時尚未有放大鏡、顯微鏡,只能靠肉眼觀察,將蝨子與蟎蜱混淆是常發生的事。例如「……蝨子從肉類發生,起初是不出膿的痘子般,但把它插破,便出現蝨子」,雖然文中說的是「蝨子」,但今日看來無疑是癬蜱(Acaridiae)之類。

又如「……只是驢子不受蝨子、蟎蜱之寄生,此兩種可在牛體發現,羊和山羊身上有蟎蜱但無蝨子,豬體上有又大又硬的蝨子,……所有的蝨子都是自動在物體上自然發生的……」,此處所述的「蝨子」包括蟎蜱,可能還包括食毛目 (Mallophaga)昆蟲。其實驢子不受蟎蜱、蝨子寄生是完全錯誤的。古希臘時代有獸蜱(Ixodes spp.)的血──其實是寄主動物的血──可治療潰瘍、丹毒的記述,至羅馬時代普林尼(23-79)在《博物誌》提到名叫kamaileon的一種藥草有殺蜱作用,也述及獸蜱吸血後身體飽滿,彷彿要爆裂般,以及牠無肛門等。

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西洋史教我們如何做個昆蟲人()   朱耀沂老師

 

歷史上的許多大發現、大發明是從意外中起步的。

大家所知的牛頓的萬有引力定律,據說是他看到一顆蘋果從樹上掉到地上而有的啟發。但若只是想到所有的東西都因為引力而落到地上,不再多作探討,就不會有以後的發展了。據當時的記錄,蘋果掉落是在月亮已昇空的傍晚時分,這讓牛頓想到蘋果會落地,但月亮為何不會,促使他考慮月球的繞地球軌道和引力的關係。也就是說當地球沒有引力時,地球對月球來說是完全不存在的,月球應該飛到宇宙中很遠的地方,但是由於有地球的引力,稍為被地球吸引,即往地球方向掉下。在往地球掉下與遠離地球飛走這兩股力量的平衡下,畫出月球繞地球運行的圓形軌道,進而探討地球、火星等惑星繞行太陽的公轉運動,並據此計算出星球之間的離心力與吸引力的關係。本來只是以觀察為主的天文學,竟發展出以數量表示的自然科學中的一支,真是不可思議。現在繞行地球的那些人造衛星的軌道,也是根據三百年前牛頓發現的公式計算出來的。

從心臟送出的血液到達身體各部位後,又回到心臟的所謂「血液循環系統」,是奠定近代醫學基礎的英國科學家哈維(William Harvey , 1578-1857)所提出的,在此之前大家都認為「血液在肝臟製造,送到心臟後,藉由動脈與靜脈分散到內臟與身體組織中消耗」,當時的學說只解說「血液從哪裡來往何處去」。懷疑此學說的哈維,從心臟大小及搏動數計算出在一個小時心臟從肝臟吸入的血液量,結果發現竟超過一個人的體重,如此肝臟必須在一個小時內製造超過體重的大量血液。也就是說,他將問題的核心轉為「肝臟能否製造這麼多血液」或「這麼多的血液從哪裡來往何處去」,雖然和已往的學說只多了「這麼多」的字眼,但這三個字的差異竟使他發現血液的循環作用。為了印證自己的看法,哈維做了不少觀察試驗,其間的過程在一些科學史書籍中有詳細介紹。不過哈維的血液循環理論已證明:血液由動脈送到身體各部位,再依靜脈送回心臟,因為當時還沒有能夠觀察到毛細管的精緻顯微鏡。以昆蟲排泄器官馬氏管(Malpigian tube)為人所知的義大利生理學者馬爾比基(Marcello Malpighi, 1628-1694)之在蝙蝠翅膀皮膜上發現毛細管,是在哈維過世三年以後。

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西洋史教我們如何做個昆蟲人()   朱耀沂老師

 

有人或許會說,機會和運氣有偶然性,可遇不可求,的確有些自己不能控制的成分在。然而歷史上有很多大事其實是必然而然地發生的,例如一五一七年馬丁路德主導的宗教改革。

話說梵蒂岡的教廷把每個世紀的第一年訂為大聖年,凡是在這年朝聖的人可以贖罪,過去所有的罪惡都一筆勾銷。例如二○○一年是很特別的大聖年,到梵蒂岡的朝聖者超過二千萬人,平均一天六萬多人。一五一年究竟有多少朝聖者不得而知,但不難想像一堆人從歐洲各地蜂擁而來,看到奢華腐敗的教廷生活,敗興而回,並將所見所聞傳播出去,使得原先形象已不佳的教廷風評更糟。經過十幾年的醞釀期,信徒的不滿終於表面化。如此從時間的因素來看歷史的變動,必定會有較深入的洞見。

同樣地,在昆蟲學的研究上,時間因素也是不可忽略的。閱讀有關一種昆蟲的生活習性或族群動態的報告時,常可看見「每六小時觀察一次」、「每週調查一次」等的字眼,若問作者是怎麼決定觀察或調查時刻,得到的回答大多是「礙於人力及經費之限制,只能如此安排」。此話無異表示該工作不過是遷就人力及經費的研究,目的不在追求闡明昆蟲生活的未知局面。

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西洋史教我們如何做個昆蟲人()  朱耀沂老師

 

被列為台灣保育類蝶種之一的珠光鳳蝶(Troides magellanus)是蘭嶼的特有種,命名自葡萄牙航海家麥哲倫(Magellan, 1480-1521)。麥哲倫最偉大的事蹟就是,他所率領的船隊完成了首次航行世界一周的壯舉。其實他之從西班牙開始此次航程,出自一份錯誤的資料。

在麥哲倫活動的十六世紀,後起的西班牙和葡萄牙為了爭奪前往香料群島(Molucca Islands)的航海權而彼此較勁。事實上早在15世紀,葡萄牙即在航海王子亨利(Prince Henry The Navigator, 1394- 1460)的積極推動下,開闢了非洲西海岸的航線,在一四八八年已到達非洲南端的好望角,並在此後的廿年陸續在印度的果亞(Goa)、馬來半島的馬六甲(Malacca)設立據點,於一五一二年到達到香料群島,完成對印度洋、東南亞海域的控制。

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本篇是就我在台大學昆蟲系九十七學年度「昆蟲學之路」課程1223日所談內容加以擴充的,因為在五十分鐘的課堂上能夠講的到底有限,在此特別藉「朱爺爺專欄」分四期發表。

 

西洋史教我們如何做個昆蟲人()    朱耀沂老師

        身為二年一班的老頭子,我已無資格談什麼昆蟲新知、尖端科技,甚至昆蟲學的展望,老人家只能像個老人家,談過去的事,介紹我從閱讀歷史書中得到的一些啟示。我知道不少人很討厭歷史,因為在他們的印象中歷史是一堆人名、地名、年代等的羅列,為了考試必須死背它們。雖然有些人名、地名、年代需要記住,但歷史研究的真髓乃在追求事相的因果關係,即探討為何發生這種事、後果怎樣、影響又如何等等。唸昆蟲的人其實也會碰到類似的情形。

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新書分享──《火蟻(ア)的生物學─行為、生態と分子基礎》

今年很破例地我到十月才有前往日本買書的機會,一抵達日本我便迫不及待地到旅館附近的「紀伊國屋書店」買了二十多本書,其中之一便是由東正剛、緒方一夫、S. D. Porter合著、海游舍出版的《火蟻(ア)的生物學─行為、生態と分子基礎》,全書共二○六頁,定價日幣2800圓(不含稅)。
       說到火蟻,大家一定不陌生,在二○○四年一種火蟻──紅火蟻(Solenopsis invicta)首次被發現於桃園地區,其後不斷擴大分佈範圍,有關單位雖然積極推動防治措施,但成效有限,目前台北、桃園、新竹、苗栗、嘉義、台南六縣已淪為紅火蟻的活動地區,短短四年間牠已成為我們不能坐視的主要入侵害蟲。只憑此點,本書對我們就具有參考的價值。
       本書共有九章,分別是:1.火蟻類之分類與分佈,2.多態型與分工,3.蟻毒和費洛蒙,4.單女王蟻制社會之生活史,5.單女王蟻制社會與Gp-9遺傳基因,6.南美之火蟻及其天敵,7.火蟻向北美之入侵與擴大分佈,8.火蟻向泛太平洋地域之入侵,9.對日本之警告與建議。其中第8章一五四至一五五頁,根據Chen Y. Y.等(2007)、Huang E. Y. E等(2007)之報告,詳細介紹了紅火蟻在台灣的入侵情形及國家紅火蟻防治中心的活動及防治措施。第9章雖由美國農業部火蟻專家S. D. Porter所執筆,但已譯成日文,因此不懂日文的人難以理解其內容。

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專業與業餘昆蟲學家之間

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或許念到大學昆蟲相關科系的人,已失去當業餘昆蟲學家的資格,但諷刺的是有人對業餘和職業昆蟲學家做了如下的定義;

1.  下班後從事研究工作的人是業餘,回家就不再研究的為職業。

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從另一角度看法布爾   朱耀沂老師

對昆蟲有興趣的人應該都聽過亨利.法布爾(Jean Henri Fabre1823~1915)這個人吧!他在一八七九年至一九○七年出版的《昆蟲記》(全十卷),被譽為自然文學的經典,為他博得不朽的名聲,讓他以昆蟲文學家或昆蟲生態觀察家等稱謂出現於名人事典中。由於坊間已有不少介紹其生平事蹟的傳記、專書,所以在此不再贅述。
       
但在從純學術立場討論自然科學進步過程的書籍中,如「生物學史」,法布爾之名卻不常被引用,若有出現,也僅以短短數行帶過。顯然在科學界,尤其是昆蟲學領域,許多人並不認同法布爾為「昆蟲學家」。原因為何?從《昆蟲記》的記述中可見端霓。
       
其一是他對進化論的否定。法布爾是實證主義者,除非自己親自實驗、親眼觀察並確認,無法接受生物進化現象。此外,他是虔誠的天主教徒,認為萬物都是上帝所造,不可能有變化。這和建立動、植物分類學的林奈(C. Linné,1707~1778)有些相似,林奈也因為篤信基督教的關係,相信萬物是上帝造的,祂不可能造天文數字般的動、植物種類來煩人,動、植物種類數應該都只有數萬種。因此他執筆《自然體系》時樂觀地認為,在他有生之年可以完成地球上也就是上帝創造的所有動、植物的命名工作。
        在法布爾《昆蟲記》出版的二十年前,即一八五九年,英國進化論學者達爾文(C. Darwin, 1809~1882)曾發表《物種源始》(Origin of species),致使生物進化的相關議題成為十九世紀後期生物界、宗教界等討論的熱門話題。不過法布爾對進化論一直持反對的立場。雖然兩人在生物學的立場不同,達爾文在《物種源始》中以「無與倫比」的生物觀察家」讚揚法布爾,而法布爾也感謝達爾文在著作中三次引用他的觀察記錄。

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田鼈為什麼不見了  朱耀沂老師


        田鼈是水棲昆蟲中體型特大的一群,至今全球所知的田龞有三十餘種,都屬於Lethocerus一屬。由於田龞的觸角隠藏在複眼之下,牠的學名由希腦語的被忘記(lethe)與角(ceras)所組成。順帶一提,在羅馬神話中有一條名叫Lethe的河流,據說喝了這條河的河水會忘記過去的一切,或許因為這個故事,飛行在樹蔭間的蛇目蝶科、蔭蝶類都以Lethe為屬名。
        田鼈的分布以中南美洲為多,約有二十種,其中包括體長達11~12cm、超大型的南美巨田鼈(L. grandis)。有些書上說南美有體長達30cm的巨無霸田鼈,這種記載是很不確實的。台灣有悌氏田鼈(L. deyrollei)和台灣田鼈(L. indicus)兩種,前者體長5~6cm,後者約有7~8cm,並廣泛分布於東南亞,是當地有名的食用昆蟲。一九六○年代,我投入於當時重要水稻害蟲二化螟、三化螟的研究,在稻田中不難發現由數十粒葡萄籽般的卵粒形成的田鼈卵塊──不過由於保護卵塊的雄蟲被我在稻田中走動所引起的水波驚動,都潛入水中,得仔細看才找得到牠。
        田鼈的卵塊通常是由雄蟲負責照顧(參見拙著《情色昆蟲記》p.236〔商周出版社〕)。但不知從何時開始,稻田中愈來愈難找到田鼈的踪影,牠現在已成稀有昆蟲了。詳究其原因,無非跟稻田裡的農藥撒布有關。因為稻田中噴撒的農藥雖依施藥方法、生長期而異,但70%以上的農藥都落在田裡的水中,對在水中生活的昆蟲當然有不小的負面影響。雖然田鼈成蟲還能伸出腹端的呼吸管從水面直接吸取空氣中的氧氣,但若蟲因為是利用腹部的細毛蓄積空氣而換氣,容易受到水質變化的影響而窒息死亡。

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昆蟲系成立十週年感言

        十年前,台灣大學植物病蟲害學系的植物病理組和昆蟲組終於以系分家了,各成植物病理與微生物學系及昆蟲學系。這是我們多年來的夢,在此終於得以實現。然我在分系前已屆齡退休,再加上昆蟲系正式出發的值得紀念的歡喜日子,不巧身在國外,沒能趕上系成立的慶祝大會,現在想想,實在惋惜!

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糞金龜潛在的利用價值

        腐食性昆蟲取食腐植質、屍食性昆蟲取食動物屍體、糞食性昆蟲取食動物糞便維生。這些昆蟲因為取食的是令人噁心的東西,讓人感覺牠們很骯髒。其實有了牠們,自然界才能維持乾淨;若是沒有牠們,這世界將橫屍遍野、滿地污物;所以牠們有「自然界的清道夫」的外號。本文介紹的糞金龜就是糞食性昆蟲的代表種。
        顧名思義,糞金龜是以動物排遺為食的金龜子,全球已知約有八百餘種,台灣也有近一百種的記錄,從體長5~6公分的最大型、以大象糞便為食的大王糞金龜(Heliocopris dominus),到體長不及1公分的閻魔糞金龜(Onthophagus spp.)都有。就以分布在熱帶亞洲的印度象(亞洲象)來說,牠體積龐大,食量驚人,一天的排泄量重達50~60公斤,相當於一個人的體重。在印度象活動的地區常可看見大王糞金龜,牠們多為夜行性,通常在夜間成千上百隻地飛翔聚集在象糞上,以雌、雄配對的合作方式製造產卵、育幼用的糞球,並將它埋在土中。雖然大象的排泄量很可觀,但並非隨處可見,因此糞金龜之間為了搶奪糞便,競爭相當激烈,動作不得不快。一對糞金龜一夜間可製造直徑約7公分的糞球,埋在土中並產卵,到天亮時數十公斤的象糞已消失殆盡。其實不僅是大王糞金龜,其他糞金龜在處理動物排遺一事上也是功不可沒,這就是我們走進森林、原野,甚少看到野生動物排遺的原因。
        令人驚訝的是,動物排遺本是病原微生物的滋生地,但這些長期與它接觸、甚至以它為食的糞金龜卻不會生病。已知昆蟲體內具有相當於人類白血球的食菌性血球,但這些血球的作用到底有限,此時扮演重要角色的是抗菌蛋白質(antibacterial protein)。

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長臂金龜的前腳為什麼那麼長

        不管你有沒有看過台灣長臂金龜(Cheirotonus macleayi),都應該認識一下牠。因為牠不僅是台灣最大型的甲蟲,也是保育類昆蟲之一。目前已知屬於長臂金龜亞科(Euchirinae)的種類共有3屬12種。牠們的雄蟲都有很長的前腳,如台灣長臂金龜大型者約有6公分的體長,前腳展開將近10公分,雄蟲爬行時就像我們穿上超大號拖鞋那般的不自然;雌蟲的體長雖與雄蟲相差不大,但前腳長度不及雄蟲的一半,因此雌蟲在樹幹上爬行的樣子還算正常。
        雖然雄蟲平常因為那對前腳而動作慢半拍,但若在樹幹上遇到其他雄蟲時,牠可是一點也不好惹,會突然變得兇猛並展開激烈的對抗行為。就像鍬形蟲雄蟲以大顎挾住對手、拉起牠丟到地上般,長臂金龜利用細長的前腳將對手的身體挾起丟下,真不知牠的前腳如何能使出這麼大的力氣。不過仔細觀察不難發現,會鬥個你死我活的,多半是體型相當大的雄蟲。換句話說,前腳大致同長的雄蟲才會產生爭鬥,當前腳長度差異明顯時,在展開前腳的第一回合中,勝負已見分曉,腳短的一方只能默默離開,以避免必輸的局面。
        原來長臂金龜雄蟲的超長前腳和獨角仙雄蟲的頭角相同,不只是雄蟲間用來鬥爭的武器,更是用來避免毫無勝算的戰事的試探性利器。不僅長臂金龜、獨角仙、鍬形蟲之類如此,雙翅目中的槌頭蠅科(Diopsidae)也是如此。該蠅的頭部可向左右明顯伸出,複眼長在伸出部的末端,使整個身體呈T字形。目前已知約有300種槌頭蠅分布於熱帶亞洲、非洲,在台灣至少有畢格氏突眼蠅(Teleopsis bigotii)一種。此蠅身體呈黑褐色,體長5~6公釐,多生活在林床的草叢中。兩隻成蟲相遇時,會頭碰頭,比一比頭寬,伸出部分長者得到勝利。有意思的是,槌頭蠅的雌蟲也具有T字形的頭部。是否雌蟲間有爭雄的情形,至今不詳。

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虎頭蜂闖的禍為什麼增加

        近年來在媒體報導中常可看到虎頭蜂(胡蜂)螫人,或在住宅區發現虎頭蜂窩,請來消防隊員摘除等等的報導。為什麼會這樣?這當然是因為民眾對虎頭蜂的關心度及警覺性提高,但原因並非如此單純,另有讓牠們增加的環境因子之配合。其中最主要的因子應是住宅區向山坡地擴大。
        由於都市地價暴漲及生活條件惡化等原因,原來屬於山林的丘陵地被開發成新社區。而這些地方原本就是虎頭蜂──尤其是黃胡蜂 (Vespa simillima)──生活的場所。黃胡蜂通常在大樹的樹洞、土中築出直徑達80公分的巨巢。當我們為了蓋房子而砍伐樹木破壞牠們的棲所時,適應力較強的黃胡蜂順勢在我們的屋簷下、牆壁間隙、通風口等處所造巢。這種利用人屋的處所,讓黃胡蜂得以避開天敵、強風暴雨的破壞;加上這類社區附近仍保留著一些山林,它們是黃胡蜂幼蟲的食物──鱗翅目幼蟲的滋生地,因此黃胡蜂能在此安居並繁衍後代。
        第二個原因是從遠處遷入。台灣目前的主要造林樹種為杉木與柳杉,這些針葉樹林裡的昆蟲相原本就比較單純,加上單一樹種的造林措施,使得昆蟲的存活數銳減。如此一來,不易得到幼蟲食物的虎頭蜂只好搬到人居的新社區附近築巢,替自己的後代覓食。

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在蠶寶寶的食性上動腦筋

        俗稱蠶寶寶的家蠶,學名為Bombyx mori,是「取食桑葉的家蠶」之意。而桑樹的學名為Morus bombycis意指「屬於家蠶的桑樹」。過去養蠶必先種桑樹、採桑葉,因為家蠶是只肯吃桑葉的典型單食性昆蟲,兩者之間維繫著焦孟關係。
        家蠶為何只肯吃桑葉?起初專家們認為桑葉中必定含有誘發家蠶食慾的特殊成分,但經多種試驗結果證實桑葉中並無這種特殊物質。只不過其他植物都含有家蠶不喜歡取食的物質罷了。而桑葉只不過是唯一不含此類忌食性物質的食物,使得家蠶得以取食牠而發育。所以,用火燒毀或剪掉家蠶的味覺器小顎鬚時,牠們能吃些蘋果,甚至蛋糕。由於牠們吃得很勉強,發育當然大不如以桑葉飼養者,吐絲、造繭量也差,根本不符生產絲繭的經濟原則,但此舉無疑地打開家蠶利用的新局面,日後經過多次篩選育種,大幅改善家蠶的造繭力。
        透過遺傳基因的分析,也明白家蠶的食性由牠的基因所控制,且廣食性為隱性遺傳基因所控制。既然經過雜交可以育出這些肯取食甘藍、紅蘿蔔、蘋果葉等的家蠶,現在不但可以此類食物取代桑葉養蠶,更可以把這些廣食性家蠶利用於菜市場垃圾的處理上,如此可節省不少垃圾清潔處理費,還可獲得有機堆肥及養蠶成品。

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豉蟲為何不會相互碰撞

        我想很少有人不喜歡遊山玩水吧! 我也喜歡,只是沒有太多的時間罷了。我喜歡山甚於海,理由之一是,山上的昆蟲比海上的多。為什麼海中的昆蟲比較少,這是值得探討的一個題材,但在此略而不談,還是來談山上的情形。
        山上不但有樹林、草原,還有溪流、沼澤,隨著地形、水質之異而有不同的昆蟲分布。在這裡可以看到一些水棲昆蟲,較常見的是豉蟲類。豉蟲常成群在水面上活動,牠們迅速地畫個圓圈划水游泳,像是在跳圈圈舞。已知豉蟲以每秒鐘50次的頻率擺動漿般的後腳而游泳,這樣的頻率相當驚人,但我從來沒看過牠們互相碰撞發生「車禍」。
        其實豉蟲活動的樣子很像我們在玩水上摩托車,當多輛摩托車以上述速度滑水時,那種場面可不得了,一定亂成一團。但豉蟲因為觸角基部具備了可以感受水面波動變化的感覺器,而能感受到獵物掉落水面掙扎時的水波變化,或同伴在水面上游泳所引起的漣漪,一起來捕捉獵物或廻避與同伴的碰撞。如果我們能夠開發出具備此種功能的水波感覺器裝在水上摩托車或快艇上,在海上飆車或飆艇不知會有多過癮且安全。若成功開發出這種超靈敏的水波感覺器後,還可以再開發氣壓變化感受器裝在摩托車或汽車上,將可大幅減少車禍的發生。但如此也可能助長飆車族科技型表演的風氣。

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從德國蜚蠊的費洛蒙談起

        前一期專欄談到德國蜚蠊(Blatella germanica)進入世界各地的經過,本期來談一談德國蜚蠊尋偶、交尾時所利用的費洛蒙(pheromone)。
        我們常在打掃房間角落或抽屜時發現許多蜚蠊聚在一起,這是因為牠們具有群聚性。已知在房屋裏群居生活的蜚蠊分泌聚集費洛蒙(aggregation pheromone),藉由這種化學訊息物質的作用,不僅可以加快發育速度,又比單獨生活時的發育整齊。但對德國蜚蠊而言,當生活空間變得太擁擠時,會吐出含有促進分散作用的另一種費洛蒙的唾液,來調節族群的分布密度。附帶一提,將這種群聚性發展得極為精緻的是所謂社會性昆蟲的白蟻。
        費洛蒙對蜚蠊生活上的作用不止於此,當蜚蠊長大交尾時又可分泌性費洛蒙(sex pheromone)來尋偶交尾,例如美國(洲)蜚蠊(Periplaneta americana)、日本蜚蠊(P. japonica)等雌蟲腹端的生殖口會分泌可引誘雄蟲的揮發性費洛蒙。但德國蜚蠊雌蟲的性費洛蒙並不具揮發性,它在腹部表皮被合成後,就隨血液運送到身體各部。因此雄蟲遇到同種蜚蠊時,會先以觸角摸一下對方的身體,以識別對方是否為可以交尾的已成熟雌蟲,確認後才轉換體位,把腹端向著雌蟲高高舉起。接著露出腹部背面的雄蟲從第七、第八腹節背面分泌誘惑雌蟲的物質,當雌蟲不堪誘惑,專心舔食分泌物時,雄蟲趁機伸長腹部,以交尾鈎緊緊捉住雌蟲的生殖口,達成交尾的目的。

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