性与死的统一：昆虫世界食夫现象的科学解释

性与死的统一

方舟子

　　大约两年前，美国出了一本题为《性与死：生物学哲学导论》的高级教科书。这本书介绍、讨论的都是关于“进化”、“基因” 这些很专业化的生物学哲学问题，与性和死都没有什么关系。为什么用了这么个题目呢？作者解释说“因为这个题目很有趣”、“生物界是奇妙和古怪的，至少比我们所能想象的还要古怪。”其实作者完全可以更明白地说：因为性和死是生物界的永恒主题，就像爱和死是文学作品的永恒主题一样。　　无性的生物可以靠不断的分裂而永世长存，有性的生物却必死无疑。性是对死亡的抗拒，是新生命的开端。这两个相对的力量，有时却能古怪地结合。例如，在蜘蛛纲和昆虫纲动物中，有时能观察到所谓“性食同类”（sexual cannibalism），即在交尾前后甚至交尾过程中，雌性吃掉与之交尾的雄性。最著名的例子当然是螳螂了。对雌螳螂杀夫的首次描述，出现于1658年出版的德语著作中。　在 1886年，一位美国昆虫学家向《科学》杂志报告了他在实验室看到的雌螳螂在交配前吃掉雄螳螂的头，而无头雄螳螂仍设法完成交配的奇怪情景，大概是关于这一现象的第一篇科学文献。稍后，法布尔在《昆虫记》中也描述了螳螂杀夫：　　“然而在事实上，螳螂甚至还具有食用它丈夫的习性。这可真让人吃惊！在吃它的丈夫的时候，雌性的螳螂会咬住它丈夫的头颈，然后一口一口地吃下去。最后，剩余下来的只是它丈夫的两片薄薄的翅膀而已。这真令人难以置信。” 　　从这段描述看我们不知道法布尔是亲眼所见，还是只是在转述一个公认的事实。不管怎样，随着《昆虫记》风靡世界，雌螳螂“ 杀夫”（或者更确切地说，“吃夫”）的恶名和雄螳螂“殉情”的美名也就尽人皆知了。生物学家们甚至试图论证“吃夫”的合理性。有的说，雌螳螂产卵需要大量的能量，雄螳螂的肉正是极好的能量来源。断头的雄螳螂能完成交配，这是已被实验证实的，因为控制交配的神经不在头部，而在腹部，而且，由于某些神经抑制中枢位于头部，头被吃掉反而还有助于增强雄性的性能力呢。雄螳螂不死，真是天理难容了。　　不过，很少有人在野外观察到雌螳螂吃夫。我们说的螳螂，乃是一大类昆虫的总称（是昆虫纲下的一个目——螳螂目），包括形态、生态各不相同的1500多种螳螂。绝大多数螳螂物种都没有被观察到吃夫现象，这个名声，主要归咎于两种分布较广的螳螂：中国大刀螳螂（Tenodera aridifolia sinensis）和欧洲螳螂（Mantis religiosa）。但是，研究者报告的吃夫现象都是在实验室里观察到的，在这种条件下，担惊受怕的动物往往会有异常的举动，在自然状态下，是否果真如此呢？这是真的与生殖有关的自相残杀，还是纯粹为了喂饱肚子的自相残杀？没人否认螳螂的确会自相残杀，而个子要小得多的雄螳螂也很容易成为雌螳螂的牺牲品，问题在于这是否有生殖意义？　　　　　　　　　　

http://www.oursci.org/magazine/200203/25-02.jpg
交配中的螳螂　　

在1984年，两名科学家里斯克（E.Liske）和戴维斯（W.J.Davis）虽然同样在实验室里观察大刀螳螂交尾，但是做了一些改进：他们事先把螳螂喂饱吃足，把灯光调暗，而且让螳螂自得其乐，人不在一边观看，而改用摄像机纪录。结果出乎意料：在三十场交配中，没有一场出现了吃夫。相反地，他们首次纪录了螳螂复杂的求偶仪式：雌雄双方翩翩起舞，整个过程短的10分钟，长的达两个小时。里斯克和戴维斯认为，以前人们之所以频频在实验室观察到螳螂吃夫，原因之一是因为在直接观察的条件下，失去“隐私”的螳螂没有机会举行求偶仪式，而这个仪式能消除雌螳螂的恶意，是雄螳螂能成功地交配所必须的。另一个原因是因为在实验室喂养的螳螂经常处于饥饿状态，雌螳螂饥不择食，把丈夫当美味。为了证明这个原因，里斯克和戴维斯在1987年又做了一系列实验。他们发现，那些处于高度饥饿状态（已被饿了5到11天）的雌螳螂一见雄螳螂就扑上去抓来吃，根本无心交媾。处于中度饥饿状态（饿了3到5天）的雌螳螂会进行交媾，但在交媾过程中或在交媾之后，会试图吃掉配偶。而那些没有饿着肚子的雌螳螂则并不想吃配偶。　　可见雌螳螂吃夫的主要动机是因为肚子饿。但是在野外，雌螳螂并不是都能吃饱肚子的，那么，吃夫就还是可能发生的。在1992 年，劳伦斯（S.E.Lawrence）在葡萄牙对欧洲螳螂的交配行为进行了首次大规模的野外研究。在他观察到的螳螂交尾现象中，大约31% 发生了吃夫行为。在野外，雌螳螂大概处于中度饥饿。吃掉雄螳螂，对螳螂后代也的确有益。1988年的一项研究表明，那些吃掉了配偶的雌螳螂，其后代数目比没有吃掉配偶的要多20%。里斯克和戴维斯也承认，欧洲螳螂发生的吃夫现象可能比其他螳螂远为普遍，是他们给螳螂带来恶名。但是，雄螳螂很显然不是心甘情愿地被吃的。他们在交配前，小心翼翼地悄悄接近雌螳螂，避免被发觉。交配时从雌螳螂背后跃上，交配完了之后迅速地逃离，没有为了后代牺牲自己的迹象。雄螳螂可以多次交媾，没有必要做一锤子买卖。从自然选择的角度看，雄螳螂应该与尽
可能多的雌螳螂交配，在最后一次交配中再被吃掉；而雌螳螂也应该与尽可能多的雄螳螂交配，而且应该每次都把雄螳螂吃掉。

http://www.oursci.org/magazine/200203/25-03.jpg
红背蛛　　

如果说，对螳螂吃夫的普遍性至今在学术界还有异议，对某些蜘蛛种类的吃夫行为，却是少有争议的。被研究得比较透彻的是澳大利亚红背蛛（学名哈氏寇蛛，Latrodectus hasselti 。与著名的黑寡妇同属，主要特征是背上有红条）。这项工作，主要是加拿大生物学家安德拉德（M.Andrade）在近年来做的。与螳螂相似，红背蛛的吃夫现象也与雌蜘蛛的饥饿状态有关，这可以解释为什么吃夫现象并不总是发生的。安德拉德在1998年报告说，在实验室条件下，多达50%的交配没有发生吃夫，而在野外，也有35%的交配没有吃夫。在交配前，个头比雌蜘蛛小的雄蜘蛛要小心翼翼地与雌蜘蛛进行交流，确信她有意交配，避免被当成猎物。然而，一旦交配开始，与雄螳螂截然不同的是，雄蜘蛛不仅心甘情愿地牺牲自己，而且简直就是在引诱雌蜘蛛吃自己：这种雄蜘蛛有两根交配器，交配时，先插入一根，倒转身体，把腹部送到了雌蜘蛛的嘴巴前面邀请她吃他！雌蜘蛛如果有食欲，就会喷上消化液开始吃。在被吃的时候，雄蜘蛛如果不是太虚弱的话，会设法拔出第一根交配器，插入第二根交配器，进行第二轮交配，而雌蜘蛛会继续享受她的美餐。　　雄蜘蛛做出牺牲的原因是因为他们与雄螳螂不同，很难再有第二次交配的机会。在寻找配偶的过程中，80%以上的雄蜘蛛会因为各种各样的原因而死亡。历尽千辛万苦找到雌蜘蛛，就不要指望还有第二次机会，而应该倾其所有，孤注一掷。在被吃时，雄蜘蛛因此延长了交配时间，可以注入更多的精液，让更多的卵被自己的精子受精。而且，雌蜘蛛在吃了雄蜘蛛后，就较不愿意再接受第二只雄蜘蛛的求偶。这样，被吃的雄蜘蛛就有可能留下更多的后代。研究表明，他们的后代，比那些没有被吃掉的雄蜘蛛的后代，大约多了40%。　　

生物现象有时的确要比我们想象的还要古怪。但是从自然选择的角度看，却不奇怪。正是在自然选择的作用下，性和死如此奇妙地结合在一起

回复: 性与死的统一：昆虫世界食夫现象的科学解释

螳螂，嘿嘿，小時候看黑貓警長的時候有一集就說過，到現在還記憶猶新呢~~~~~