尖尾蝇的产卵行为及其生活史观察

2019-01-11 01:06吴婷婷张宇豪吴文珊
生物学教学 2019年12期
关键词:小蜂传粉共生

吴婷婷 洪 凌 张宇豪 吴文珊

(福建师范大学生命科学学院 福州 350117)

尖尾蝇(Silbasp.)属于双翅目(Diptera)尖尾蝇科(Lonchaeidae)昆虫,其幼虫是蔬菜、水果以及无花果的重要害虫。早期人们认为尖尾蝇为单食性昆虫,专性寄生在未成熟的榕果中,幼虫以榕果组织为食,直到2012年才观察到尖尾蝇幼虫能取食榕小蜂,且雌性榕果中未发现尖尾蝇[1]。2018年4月在薜荔(Ficuspumila)果中也发现了尖尾蝇(Silbasp.)。

本文拟通过对尖尾蝇的产卵行为和生活习性的观察,了解以薜荔为寄主的尖尾蝇的生活史,阐明尖尾蝇入侵对薜荔—薜荔榕小蜂(Wiebesiapumilae)共生系统所产生的影响。

1 材料与方法

尖尾蝇采集于福建省福州市仓山区,其寄主为桑科榕属的薜荔。野外观察并记录尖尾蝇在薜荔果上的产卵行为,待其产卵结束,用120目网袋进行捕捉并保存在75%酒精中,用于物种鉴定;采集数个刚被尖尾蝇产卵的薜荔果,解剖确定尖尾蝇在薜荔果上的产卵位置及产卵数量;对已被尖尾蝇产卵过的薜荔果进行标记,定期观察薜荔果的大小、颜色和发育状况,直至落果;每周采集1~3个已标记的薜荔果,带回实验室,在立体显微镜(Nikon SMZ1500)下观察尖尾蝇幼虫的分布、取食行为和发育状况,掌握尖尾蝇变态发育过程,并了解尖尾蝇幼虫取食对薜荔果和榕小蜂发育的影响;使用生物显微镜(Olympus BX51)和景深扩展软件(Image-Pro Plus)对卵、幼虫、蛹和成虫的形态特征进行观察、测量并拍照记录。

2 结果与分析

2.1 尖尾蝇产卵行为 雌尖尾蝇成虫的虫体呈亮黑色,体长约6 mm,头胸腹长度比约为1∶2∶3。头部半球形;两侧具一对棕红色大复眼,额宽与复眼宽比约为1∶2;顶部具3个单眼,呈三角排列;触角圆筒形,三节,具长芒。前、后胸极度退化,中胸发达。

具足三对、翅一对(膜质、有金属光泽)和平衡棒一对(由后翅退化而成)。腹部背面观(从虫体上方向下看的视角)圆润,侧面观扁平,具尾尖,产卵管突出(封底图1)。

雌性尖尾蝇多在午后选择长在阴凉处的薜荔果进行产卵,先是停留在薜荔果上(封面图),在短短的几秒钟内便能找到榕果苞口(封底图2),将产卵器插入,把卵产在苞口苞片间(封底图3)。卵乳白色,长椭圆形,表面平滑,长约1 mm,常多粒聚集形成卵块(封底图4)。尖尾蝇通过改变产卵针插入的位置或角度,可在同一个榕果中进行多次产卵;同一个榕果也可以接受多只尖尾蝇进行产卵,薜荔单果内的尖尾蝇的卵量从几十个到二百个不等。该批被尖尾蝇产卵的为间花期中期的薜荔雄果(封底图3),其虫瘿内为4~5龄幼虫期的榕小蜂。未发现尖尾蝇选择薜荔雌果产卵。

2.2 尖尾蝇的生活史 尖尾蝇为完全变态昆虫,其生活史可分为卵、幼虫、蛹和成虫4个时期,在福州地区的春夏季,尖尾蝇一个世代的历期约35 d。尖尾蝇大约在产卵5 d后,孵化出幼虫。幼虫蛆式12节,体表光滑,乳白色,头端较尖,着生一对触角,尾端平截(封底图6)。刚孵化的幼虫在榕果的苞口苞片处活动,随后有的幼虫进入果壁,蛀食果壁组织,形成蛀道;有的幼虫进入果腔,蛀食虫瘿内的榕小蜂;幼虫取食导致未成熟的薜荔果腐烂,果皮由绿色变成紫红色(封底图5),并从枝干上脱落。在落果前未发育完全的幼虫“转果”,到其他生长中的薜荔果内继续取食,以完成后续发育过程;大龄幼虫的体长约6 mm,它们或“弹跳”脱离榕果进入土中化蛹,或留在薜荔果内化蛹。幼虫历期约25 d。

尖尾蝇的蛹为围蛹,蛹壳为第3龄幼虫皮收缩而成,长椭圆形,黄褐色,蛹体约3.5 mm长,约1.5 mm宽(封底图6),蛹期历时约5 d。羽化时成虫头部前端的额囊(昆虫触角基部上方“∩”形缝,称为额囊缝,该缝为表皮内折,当羽化时,此缝翻出一泡状物,称为额囊)将蛹壳前端顶破而出。初羽化的成虫常停栖在附近,翅未伸直,约1~2 h后体色渐渐变深,变硬,呈现出尖尾蝇固有的亮黑有光泽体色,当翅完全伸展开后便可飞翔。

2.3 尖尾蝇入侵对薜荔榕—蜂共生体系的影响 薜荔雌雄异株,为桑科榕属常绿藤本植物,依赖薜荔榕小蜂为其传粉,作为回报,它提供所有的雄果作为榕小蜂孕育后代的场所。由于薜荔果壁厚且富含乳汁,鲜有非传粉榕小蜂或其他昆虫能够入侵薜荔—薜荔榕小蜂的共生体系。目前仅发现一种非传粉榕小蜂—佩妃延腹小蜂(Philotrypesissp.)寄生于薜荔榕果中,它对共生体系没有显著的负面影响[2],但尖尾蝇的入侵破坏了薜荔—薜荔榕小蜂共生系统。

榕树在与榕小蜂长期协同进化的过程中,形成了一系列有利于传粉蜂共生的形态结构。如榕树将开放式花序进化为隐头花序,仅留极小的苞口孔径和狭窄的螺旋通道允许榕小蜂进入果内,将大型的、头部非楔形的其他昆虫阻隔在外[2];榕果具有厚的、石化组织丰富的、富含单宁与黏稠乳汁的果托,能够有郊防御非传粉小蜂和其他昆虫的入侵[3],但尖尾蝇显然找到了榕果防御最薄弱的苞口,成虫在果外将卵产在苞口通道内。

尖尾蝇对苞口的破坏,导致原本封闭稳定的榕果系统开放,从而造成榕果内温湿度失衡,致使榕小蜂死亡。

尖尾蝇幼虫杂食性,既可以榕果组织为食,也可以榕小蜂为食;既能取食榕小蜂幼虫,也能取食成虫。换言之,尖尾蝇的危害期较长。因此,尖尾蝇如果在间花期的初期或中期入侵薜荔果,将导致榕果的腐烂和落果,榕小蜂可能全军覆没;尖尾蝇若在间花期的末期入侵薜荔果,可能有部分榕小蜂可以羽化出飞。

尖尾蝇幼虫期较短(约25 d),蛹期对环境条件要求低,在榕果内或果外环境均可化蛹。而薜荔传粉蜂幼虫期长达60 d,蛹期至少30 d,且榕小蜂必须生活在密闭的榕果内,依赖于榕果提供的营养,才能完成生活史。因此,尖尾蝇种群极易扩增,它对榕树和榕小蜂的危害不容小觑。

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