想要吃巧克力,就不能灭蚊吗?
图1 卡通蚊子(图片来源:Veer图库)
星空下,花海边,当男士手捧鲜花单膝下跪,向女神表达爱慕之情时,一只只蚊子也在向女神发起攻势,女人这时弯下了腰,伸出纤纤细手似乎要接受男人的爱意,最终却是朝身上的蚊子打去……
蚊子:最终还是错付了呀!
试想,如此美好的画面如果真的被蚊子所破坏,那场面得多尴尬啊。
图2 吸血中的蚊子(图片来源:Veer图库)
当然,蚊子通常并不会影响仪式的顺利进行,更多的时候是将我们从睡梦中吵醒,相信大多数人都会恼羞成怒:“要不把蚊子灭绝了算了。”
此时,网上就有人站出来说,不能消灭蚊子,它们对我们很重要,如果蚊子都被消灭了,可可树和大量植物就不能完成授粉,我们就没有巧克力吃啦,很多动物也会挨饿!
这是真的吗?
全球以蚊子命名的生物大约有3500种,它们遍布除南极洲以外的各大洲。在这些蚊子中,有一两百种蚊子会叮咬人类,人类个体是否招蚊子主要受呼出的二氧化碳和体温影响。
蚊子生命过程中,雄蚊是不叮咬吸血的,它们靠吸食植物的汁液和花蜜为生。而雌蚊为了繁衍后代会叮咬吸血,只有这样它们的卵巢才能发育产卵。有时,雌蚊也会吸食植物汁液或花蜜维系正常的生长。从生命的客观角度,我们也要敬佩雌蚊,它们为了生命的繁衍,不惜冒着被“杀头”的风险去寻找血源。
中科院南京地质古生物研究所研究表明,在约2.37亿年前的三叠纪中、晚期,蚊子就经历了快速辐射和多样化过程,之后的侏罗纪时代,蚊子也和称霸大陆的恐龙伴生。所以说,现在吸我们血的蚊子,早在人类出现之前就已出现,它们的祖先可能就吸过恐龙的血,人类和恐龙都是它们的猎物。经过亿万年的演化和更迭,恐龙已经灭绝,大量的动植物也从地球上消失,而数以千计的蚊子种群却经受住了考验,可见它们生命的顽强。
图3 蚊子叮咬人类(图片来源:Veer图库)
我们都知道,蚊子叮咬过后,皮肤瘙痒而且会起包,更有甚者,蚊子还会在叮咬过程中传播疟疾、登革热、丝虫病、脑炎、登革热等多种疾病,给人类的生命健康带来严重威胁,同时也给当地医疗系统带来严重负担。从这点看,蚊子肯定是不讨喜的。
图4 蚊子传播病毒(图片来源:Veer图库)
然而,蚊子在吸食植物汁液或花蜜过程中,可以帮助许多植物授粉。同时,蚊子还是鸟类、鱼类、昆虫、蛙类的食物来源。从这点看,蚊子又没那么讨人厌了。如果所有蚊子都灭绝了,那么对于地球的生物链以及依靠蚊子进行授粉的植物必然会受到影响,至于是蝴蝶效应慢慢显现,还是造成生物链的断裂,世界各地科学家们对此争议不断。
有些科学家认为,蚊子的灭绝对于地球生态的破坏是可修复的,以蚊子为食材的动物取食类型丰富,在蚊子消失后它们会转向其他猎物。美国蚊虫防控协会的昆虫学家乔康伦(Joe Conlon)说,“蚊子并没有在环境中占据牢不可击的位置,如果我们明天就能让它们消失,那它们所活跃的生态系统估计也就打个嗝,然后淡定地继续运转。自然会有其他的物种来替代蚊子,而至于是好是坏就说不清了。”伊利诺伊州大学昆虫生态学家史蒂文·朱利亚诺(Steven Juliano)说,“一个没有蚊子的世界,对我们来说将会更加安全。”巴西圣卡塔琳娜联邦大学的医学昆虫学家卡洛斯·布里索拉·马孔德斯(Carlos Brisola Marcondes)也说道,“消灭蚊子对人类而言意义重大。”相信屏幕前曾经被蚊子折磨得苦不堪言的你也在拍手应和。
图5:瓶子草属(图片来源:作者提供)
相反的,有些科学家认为蚊子不能被团灭。北卡罗来纳州的昆虫学家布鲁斯哈里森(Bruce Harrison)预计,“若没有蚊子作为食物,在苔原筑巢的候鸟数量将会减少50%以上”。密歇根州立大学的水生昆虫学家理查德·梅里特(Richard Merritt)说,“对于有些鱼类来说,蚊子是可口的食物,并且很容易被捕获。”在北美东海岸还生活着一种叫紫花瓶子草(Sarracenia purpureaL.)的食虫植物,在它的捕虫器中有几十毫升的小水池,北美瓶草蚊(Wyeomyia smithii)和瓶草摇蚊(Metriocnemus knabi)的幼虫就生存在此。当猎物掉入水中,其中的瓶草摇蚊会率先大快朵颐,之后北美瓶草蚊还会以猎物的残渣为食,在取食和生长过程中为紫花瓶子草提供氮类营养物,蚊子和瓶子草实现互利共生。当然,蚊子对植物最主要的作用是授粉,蚊子的灭绝确实会给授粉植物带来一定的影响。这么一看,是不是“灭蚊”之心又有些动摇了呢?
图6 巧克力(图片来源:Veer图库)
世界上,各式各样的巧克力制品中,最重要的组成成分便是可可块、可可原浆、可可粉或可可脂,它们均是用可可树的种子加工而来。可可(Theobroma cacao L.)是锦葵科Malvaceae可可属Theobroma常绿乔木,可可属名Theobroma源于古希腊语,Theo代表上帝,broma代表食物,意思是“上帝赐予的食物”。
图7 吃巧克力的小女孩(图片来源:Veer图库)
可可原产中美洲和南美洲热带地区,现广泛栽培于全世界的热带地区,在我国海南和云南南部有栽培。可可早在几千年前,就被中美洲和南美洲土著人食用,直到19世纪20年代,人们从可可豆中获取可可脂,人们才品味到美味的巧克力。
图8可可花朵(图片来源:Veer图库)
可可作为热带树种,四季常绿,神奇的是可可树一年可多次开花,而且花开在树干或矮处主枝上,是典型的老茎生花植物。可可树单朵花的直径只有约18毫米,花开时整体朝下,如此小巧的花朵对昆虫授粉也是极大地挑战,大的蜜蜂飞蛾和蝴蝶等均不能帮助可可授粉。
细细观察可可的单朵花,最上端5枚萼片像雄鹰的翼翅宿存下来,在它下面才是真正的花瓣。5片花瓣形状很别致,先是向内弯曲成盔状,5片花瓣下部整体呈倒钟形,之后花瓣中部急剧收缩并反卷,上部黄色花瓣就显得颇为突出。殊不知,可可的发育雄蕊被花瓣下部盔状结构紧紧罩住,给传粉带来很大困难。
图9可可花朵(图片来源:Veer图库)
除了发育雄蕊,可可还有退化的雄蕊,它们呈线状从花朵中间傲然伸出,在抢占C位光芒的同时,还形成一个个牢笼,把花朵雌蕊困于其中。可可这样的花朵结构给授粉带来极大的困难。
图10:可可果实(图片来源:作者提供)
虽然可可树花期可覆盖全年,但大部分可可品种自交不亲和,需要进行异花授粉。自然状态下,只有一种身长1-3毫米的蚊虫才能携带其他可可树的花粉。然而,巧妇难为无米之炊,单靠小小的蚊虫授粉能力实在有限,一棵可可树全年可能会开出几千朵花,却只有几十朵可以完成授粉,并在半年后果实成熟,里边就包裹着我们所需的可可豆。因此,当我们在享受巧克力的丝滑和醇香之时,请先感谢授粉蚊虫的辛劳付出。
图11-14 “老茎生花、老茎结果”植物(顺序依次为木奶果、菠萝蜜、火烧花、大果榕)(图片来源:作者提供)
这里补充一句,在热带地区,有许多与可可一样的“老茎生花、老茎结果”植物,生理学家认为,雨林的常绿树开花结实所需要的养分是贮藏在主干和大枝的,茎花现象便于输送养分,减少能量的消耗。深入研究后得出,这些植物多生长在植被茂密的热带雨林地区,它们既不能在林冠尽享阳光和雨露,也不愿在地表与小花小草争夺空间。经过历史的演化,它们最终选择在树干上开花结果,在这个高度将花的灿漫与芬芳完美呈现,尽可能吸引授粉昆虫或动物前来给它们授粉和传播种子,也是植物界的奇特现象之一。
上面我们讲到,蚊子可以给植物授粉。有人就说了,蚊子是热带植物可可树的传粉昆虫,消灭了它们,我们就没有巧克力可吃了。
其实,给可可树传粉的蚊虫并不是蚊子,而是蠓在帮助可可树授粉,大家常称之为蠓科小虫、蠓子或蠓虫。
从分类上来讲,蠓和蚊分属蠓科和蚊科,因此,蠓本就不是蚊子家族的成员,它们形态上与蚊子相似、同是吸血昆虫,所以有些蠓也被称为某蚊,如铗蠓就有小黑蚊的别称。但蠓虫相比蚊子而言,个头要小许多。也正因为这样,小小的蠓虫才能在盛开的可可树花芯中穿梭,帮助可可授粉。
图15 可可果实(图片来源:Veer图库)
所以,蠓不是蚊子,蚊子灭绝了,我们依旧可以享受巧克力给我们带来的味蕾体验。
况且,即使蠓辛勤劳作,自然状态下可可的产量还是不能满足人类的需求。在可可产地,工人们会进行可可树人工授粉,在清晨挑选最有活力的可可花,获取花粉后为其它可可花授粉,这样就实现可可产量的大幅增加。所以大家大可不必担心在某一天甜蜜的巧克力突然断供啦!
提到蠓,我们就不得不谈一下“小咬”了。“小咬”一词来源于南方人对蚋、蠓等昆虫的俗称。蠓和蚋分别属于蠓科和蚋科,它们相较于蚊子都很小,与蚊子和苍蝇均属于双翅目,因其形态特征的关系,人们也常称蠓为小黑蚊,蚋为小黑蝇。
蠓和蚋看似小的可怜,却和蚊子一样,雄性蠓和蚋并不吸血,多数吸食植物花蜜和树液为生,雌性喜食人类和动物的血液,只是它们更难被发现,但带来的肿痛感却要强烈得多,叮咬过后皮肤会有强烈的“中毒”反应,除了持续数周的痛痒外,还会造成皮肤红肿和溃烂。
当然,东北地区有时也会有“小咬”的爆发,这些“小咬”并不是蠓和蚋,而是数量庞大的蚜虫,这些蚜虫为了繁殖和冬眠,开始疯狂地觅食和迁栖。
蚋和蠓的幼虫生活在水中,其中,蚋在山间溪流边分布较多,西双版纳的蚋就给当地居民带来极大的困扰,当地人称之为“小奔头”,傣族叫它“Miang hun”。
新疆的“小咬”
在我国的最西北角,新疆北湾地区地处额尔齐斯河、卡拉苏河、阿拉克别克河的交汇处,这里蚊虫肆虐,与拉丁美洲的亚马逊河、非洲的乍得湖、坦葛尔喀湖一起,并称世界四大“蚊虫王国”。每年的6-8月,蚊虫遮天蔽日而来,蚊虫密度的最高纪录达到5200只/m3,随便一巴掌就能拍死100多只。“吐鲁番的葡萄哈密的瓜,北湾的蚊虫一把抓。”也是对此地蚊虫的真实写照,当地人也习惯称爆发的蠓虫为“小咬”。
图16:成群的“小咬”(图片来源:Veer图库)
2018年夏季,我曾到过新疆生产建设兵团第十师一八五团,这里是新疆兵团最西北的边境团场,“小咬”漫天飞舞,即使是全副武装还是多处中招。
长年戍守在此的马军武曾说:“一生只做一件事,我为祖国当卫士。”他和爱人戍守的哨所也被称为“军武哨所”和“夫妻哨所”。当夏季“小咬”肆虐时,马军武曾用柴油浸过的纱布顶在头上驱蚊虫,煮面时也因蚊虫太多而不敢掀开锅盖,面条下进去估摸着煮得差不多了就端到蚊帐里吃,在他家已有4条狗被“小咬”咬死。由此可见,“小咬”在当地已成灾害,严重影响人和动物的正常生活。
图17:军武哨所(图片来源:作者提供)
我们的星球,孕育出丰富的生物,它们在历史的长河中承担着各自的使命,共同维系着生态的平衡。蚊子和“小咬”对于人类而言固然讨厌,然而它们对于植物的繁育和生态的稳固却起到相当重要的作用,灭绝它们绝不是最好的选择,“为了巧克力”留它们一命只是玩笑话,如何与它们和睦共生,才是我们需要探索的方向。
出品:科普中国
作者:秦亚龙(江苏省中国科学院植物研究所·南京中山植物园)
监制:中国科普博览
编辑:孙晨宇
中国科普博览是中科院科普云平台,由中科院计算机网络信息中心主办,依托中科院高端科学资源,致力于传播前沿科学知识,提供趣味科教服务。
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