吹棉蚧女兒國的生育秘密 精選

我家橘子樹上的柑橘吹棉蚧

橘子上的白衣蟲蟲

前些天回大理彌渡老家，閑時看老家小院中的橘子樹，樹上有種神奇生物吹棉蚧。

中國人種植橘子已經有兩千多年的歷史，秦嶺以南都可以種植柑橘，早在南宋時期，中國人就已經寫出了橘子專著，描述橘子的知識，然而生活在橘子樹上這種白色的吹棉蚧在中國的歷史卻不足一百年。

這種白色的蚧殼蟲名叫柑桔吹棉蚧(Icerya purchasi)，它最早只分布在澳洲，於1878年最早在紐西蘭發現，它隨著自然和人類的活動，傳播到了全世界性柑橘種植區。吹棉蚧小時候看起來像頭皮屑一樣，有點噁心；當成熟以後，屁股一端可分泌白色的蠟，產卵的時候，它從屁股端成細絲狀「吹」出，邊吹蠟絲邊產卵，外形細細看起來像一隻穿了白裙的小烏龜，觀感還不錯。吹棉蚧主要危害柑橘類果樹，橘子、佛手、柚子等都是其危害對象。在重慶，吹綿蚧能夠寄生184種植物。柑橘類果樹一旦被柑橘吹綿蚧相中，便會造成枝葉枯萎，樹勢衰弱，甚至全株枯死，損失相當慘重。在四川，曾有研究柑橘的老先生統計過，10年內吹綿蚧能讓3萬株橘子樹死亡。

澳洲瓢蟲取食吹綿蚧（via 網圖）

美國昆蟲學家查爾斯·賴利（網圖）

鑒於吹綿蚧的引入對柑橘水果產業的災難性影響，美國農業部早在百年之前就開始研究吹綿蚧的防治問題。1888-89年，美國昆蟲學家查爾斯·賴利（Charles Valentine Riley）引入了柑橘吹綿蚧的天敵澳洲瓢蟲（Rodolia cardinalis）挽救了遭受重創的美國柑橘產業。澳洲瓢蟲控制柑橘吹綿蚧被認為是最早最成功的的生物防治的經典案例，因此後世把賴利稱為生物防治之父。

中國農林科學家在1957年，也從前蘇聯把澳洲瓢蟲引入到廣州，防治效果也很好。

不同年齡階段的吹棉蚧（網圖）

吹棉蚧為何那麼厲害？

首先，吹棉蚧殼蟲可以分泌白蠟，它耐高溫高濕，也可抵禦天敵。吹棉蚧吸食植物汁液後，還可分泌蜜露，吸引螞蟻前來保護它。

為什麼吹綿蚧對柑橘危害那麼大呢？早先時候，科學家通過觀察研究認為，吹綿蚧的繁衍策略異常獨特。它幾乎沒有公的，種群里全是母的，有點像女兒國。吹綿蚧和大多數蚧殼蟲一樣，簡單了說像蚜蟲一樣，可以孤雌生殖，因此她的繁殖能力驚人。吹棉蚧世代重疊，能孤雌生殖，不交尾照樣繁衍後代，雌蟲與雄蟲交配後產卵量更多，可在短時間內建立起來龐大的種群。所以吹綿蚧一旦在柑橘樹上發生之後，危害極為嚴重。這是大多數人對吹綿蚧的認識，直到現在很多人依然這麼看待這種白花花的蟲子。

然而，在1959年，美國昆蟲學家Ebeling發現其實吹綿蚧的繁殖並非孤雌生殖的女兒國模式那麼簡單。事實上，雌性的蚧殼蟲不僅僅是個「女人」，它其實是個雌雄同體（hermaphrodite）。她不僅有卵巢，也擁有睾丸。當雌性自我受精的時候，她會生下雌雄同體的「雌性」後代，而當它與雄性交配的時候，她會生下很多「男孩」（雄性個體）和雌雄同體後代。

美國昆蟲學家Ebeling對吹綿蚧女兒國繁衍秘密的解讀被廣泛認可，吹綿蚧雌雄同體，偶有雌雄交配的繁殖觀點持續了將近一個甲子年。然而，2011年牛津大學的科學家Laura Ross發現，女兒國的繁衍的法則壓根不是這麼回事。

柑橘樹上的女兒國，懷孕自有她的神秘藥水，甚至可以說是一種「亂倫」（incestuous）。

吹棉蚧成蟲，神奇的生殖體（via 網圖）

吹棉蚧的亂倫：既當外公，又當爸媽

吹棉蚧的生殖方式簡直神乎其神，若非人家發表在《美國博物學家》之上，聽這個故事的人肯定認為這是個謠言。雌性吹綿蚧也並非雌雄同體，自己給自己受精，而是通過一種組織寄生和感染的方式，在出生的時候就完成了受精。吹綿蚧寶寶在出生的時候，會通過「感染」或組織「寄生」獲得父親遺留的一些精液，來完成受孕。狡猾的父親，通過精液殘留物，寄生在自己的女兒體內，然後再產生精子，與自己的女兒「交配」。這樣看，每一個吹棉蚧不僅是它外孫的外公，而且是外孫的老爹和老媽。

雌雄同體這種生殖模式通常出現在軟體生物和一些魚類中，在昆蟲界少之又少。吹棉蚧這種父親殘留寄生為女兒受精的方式更是令人瞠目結舌。雄性通過殘留寄生在女兒體內，再次讓女兒的卵受精。這種方式極大的擴大了雄性的遺傳適合度，從雌性的角度看，也把自己的基因最大化的傳給了下一代，具有一定的遺傳優勢。這種方式極大地擠壓了雄性的生存機會，造成雄性在種群中異常稀少。

牛津大學科學家還從性別系統進化的角度，分析了為何會產生這種生殖方式的原因。雄性與雌性通常具有相互傷害的特性，但也有合作。雌雄同體的進化是雌雄從競爭到合作的進化。吹棉蚧雄性寄生到雌雄體內，就好比某細菌侵入細胞體內，若沒一定的好處，它肯定會把攻擊雄性。雄性很可能通過某種細菌進入雌性體內，給雌性帶來了營養等好處，方能安全地寄生在雌性體內，給一代又一代的女兒受精，生養更多的兒女。

倘若通過抗生素殺死吹棉蚧體內的病菌的話，吹棉蚧就會生出更多的兒子，而非女兒。這也證明雄性可能是隨著細菌一起「感染寄生」到雌性體內的。為什麼會這樣呢？原來很多細菌是通過雌性一代又一代傳下去的，母親的細胞液為細菌傳播提供了渠道。雄性則像個死胡同，精子太小，對細菌傳播無益，因此細菌的傳播可能促進了雄性對雌性的寄生。這可能就是吹棉蚧寄生受精，建立女兒國的神秘方法。

吹棉蚧如此神奇的繁殖方式的故事，幾年前我曾在讀科學新聞的時候就了解過，並稍微看了看學術論文。前兩天回大理彌渡，竟然老家小院之中的橘子樹上看到吹棉蚧。看到家裡的「害蟲」，反而令我興奮不已，我家院里里不就有個有趣的女兒國嗎？其神秘而詭異的繁衍方式和懷孕方法，甚至比小說中還離奇，比科幻還魔幻。

博物就是這樣的，你了解的故事多了，就會感到驚奇，對她充滿感情。小院之中，故事還多著呢。

參考資料：Gardner, Andy; Ross, Laura (2011). "The Evolution of Hermaphroditism by an Infectious Male-Derived Cell Lineage: An Inclusive-Fitness Analysis". The American Naturalist. 178 (2): 191–201.

Hermaphrodite insects fertilise daughters with parasitic sperm http://io9.gizmodo.com/5821755/hermaphrodite-insects-fertilise-daughters-with-parasitic-sperm

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