DNA 分析显示寄生蜂的种类比预期的多
查尔斯·达尔文第一次遇到寄生蜂时,他惊恐万分。在 1860 年写给美国植物学家阿萨·格雷的一封信中,他写道:“我无法相信仁慈全能的上帝会特意创造寄生蜂,并明确表示要让它们在毛毛虫的体内进食。”
达尔文遇到的黄蜂是姬蜂,现在也称为达尔文黄蜂,人们认为它们极大地影响了达尔文对自然的看法。
一个世纪后,1979 年,科幻恐怖电影《异形》上映,主角是寄生在人类身上的外星生物异形。根据该片原著作者、编剧丹·欧班农的说法,寄生蜂及其生命周期是外星人的灵感来源。
2018年,澳大利亚的科学家回报了这份爱,并以外星人的名字将一种新寄生蜂命名为Dolichogenidea xenomorph 。
捕食者和寄生虫
对大多数人来说,寄生蜂是看不见的。它们的生命周期相当引人注目,然而,除了膜翅目昆虫学家、研究黄蜂以及蚂蚁、蜜蜂和其他膜翅目昆虫的昆虫学家之外,它们几乎不为人所知。
寄生蜂需要宿主才能完成发育。它们是寄生虫和捕食者的杂交品:像寄生虫一样,它们以宿主为食;像捕食者一样,它们最终会杀死宿主。
不同种群的寄生蜂攻击不同的宿主。蚜虫亚科的蜂只以蚜虫为食。蚜虫会降低农作物产量并传播植物病毒,因此必须使用有害的杀虫剂。由于宿主在遇到寄生蜂后会死亡,因此这些蜂被用于生物防治,并有助于自然控制蚜虫种群。
分类
只有当我们知道要控制什么以及用什么来控制时,生物防治才会有效。像我和我的同事一样,分类学家会研究昆虫(就我而言,是蚜虫及其寄生蜂)并将它们分为不同的物种。
生物的分类主要依赖于其形态。我们仍然大量使用这种方法,解剖这些微小的昆虫,在显微镜下观察它们,以找出差异或相似之处,并找出我们正在研究的物种。当你研究一到两毫米长的生物时,这可能会令人望而生畏。
生物学家保罗·赫伯特发明的DNA 条形码技术以及 DNA 测序方法(尤其是下一代测序)加速了这项工作。现在,我可以获取黄蜂的 DNA 并确定其属于哪个物种,而无需目视检查标本。
为此,我们需要一个全面的 DNA 序列参考库,这是一项艰巨而持续的任务。在包含参考序列的在线数据库中,某些群体比其他群体表现得更好。理想情况下,我会在工作中同时使用形态学和分子数据,避免任何错误识别。
黄蜂多样性
寄生蜂的多样性似乎比我们想象的要高。甲虫长期以来一直是“官方”昆虫目,拥有种类最多的昆虫。然而,膜翅目(黄蜂、蜜蜂、锯蝇和蚂蚁)的物种实际上更加丰富,拥有大量隐蔽的和未知的物种。
蚂蚁通常帮助保护蚜虫免受捕食者和寄生蜂的侵害,并从它们身上收集蜜露。瓢虫是蚜虫的贪婪捕食者,也可用于生物防治。它们也是膜翅目昆虫的克星,因为它们会吃掉蚜虫、寄生蜂幼虫等一切东西。
被寄生的蚜虫被称为木乃伊,它基本上是寄生蜂幼虫或蛹在死蚜虫皮肤中发育而成。在下一阶段,成年黄蜂会破茧而出,开始进食、交配,如果是雌蜂,则会寻找新的宿主产卵,重新开始整个循环。
隐蔽种
隐蔽物种看起来与其他物种非常相似或相同,但当对它们的 DNA 进行测序时,某些基因存在明显差异,表明它们有三个或五个物种,而不是一个。正确识别物种对于适当的保护工作至关重要。
此外,正确识别物种对于生物防治等应用领域至关重要。密切相关且形态难以区分的生物防治剂物种可能具有不同的宿主要求,因此无法有效控制相同的害虫。
看来,生物多样性的重要性终于被科学家以外的更广泛的受众所认识到,这是个好消息。由于地球上的很多生物多样性仍然隐藏着,我们需要尽快描述尽可能多的物种,以便能够及时保护它们。
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