它世界第452期 翩翩蝴蝶飞 冬天去哪里?
春暖花开之时,北方万木吐绿,蜂飞蝶舞,一幅生机勃勃的景象。但是,当寒冬来临的时候,天寒地冻,只觉遍地萧瑟,根本见不到蝴蝶的影子,那么,冬天蝴蝶究竟去了哪儿?
迁飞到南方去
山高路远
需几代接力完成
有人说,冬天蝴蝶去了南方,还有人说,它们钻进了地下。他们说的对吗?确实,很少种类的蝴蝶会像候鸟一样,飞去南方,比较著名的是北美洲的君主斑蝶,就从北美洲飞到墨西哥中部的山区越冬,等到春暖之后再回到北美,最远的可以到达加拿大南部,行程几千公里。这么长的距离,需要几代蝴蝶接力才能完成。以迁飞形式越冬的主要是斑蝶,另外已知的还有英国的小红蛱蝶,飞到北非越冬。日本对秋末的斑蝶进行标记,结果被标记的个体在我国舟山和台湾被捕获,说明日本的斑蝶很可能是在我国越冬的,台湾南部冬季著名的蝴蝶谷,应该就是斑蝶的越冬地。我国大陆的斑蝶应该也是迁飞的,越冬地应该是包括海南在内的华南诸省。有关情况,国内学者已展开研究。
总的来说,北方蝴蝶迁飞到南方越冬的少之又少,是极个别的种类,而绝大多数还是留在北方,也就是留在原地越冬,那么,这些蝴蝶又是如何挺过冬天的呢,是不是真的钻进了地下?
昆虫越冬的秘笈
高糖+滞育打造生化能力
我们要知道,昆虫越冬首先要解决的就是低温的影响,特别是温度降到冰点以下,生物体内的水分就会凝结为冰晶,破坏细胞,导致组织受损、生物死亡。昆虫采取的普遍对策是提高体内的海藻糖浓度,降低冰点,防止细胞破坏。对于我们人体来讲,组织温度降到0℃以下和体内高糖水平都是不可想象的,但昆虫却能很好地利用这一点,因而,即便在北极接近-80℃的极寒气候,也有蝴蝶能够适应。
昆虫越冬要解决的第二个问题是食物,冬季天寒地冻,昆虫又由于低温失去了运动能力,因此,大多数昆虫冬季都不进食,这就要求昆虫的整个身体处于一种特殊的状态,专业术语叫做“滞育”,也就是不吃不喝、停止生长发育的状态。
通过这两点,我们可以看出,昆虫的越冬机制涉及复杂的生理生化过程,决不是一个简单的过程。当昆虫从滞育过程中苏醒过来,就不再具有这种抵御低温严寒的能力,因此有时春季的倒春寒,对一些昆虫来说可谓灭顶之灾。当然,这种抵御低温的能力,并不是所有昆虫都有,只有那些生活在寒冷地带的昆虫通过长期适应才能获得,而生活在温暖的热带地区的昆虫就没有这种能力。
以卵越冬
雌蝶产卵会“追随”寄主植物
蝴蝶的一生包括卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。我们见到的翩翩起舞的蝴蝶,即蝴蝶的成虫阶段。那么,蝴蝶越冬,是在哪个阶段,还是4个阶段都行?这就要看具体种类了,不同种类练就了不同的本领。由于越冬要启动滞育机制,大多数蝴蝶只在某一个阶段可以启动滞育机制,比如凤蝶只能以蛹态越冬,而冬季来临的时候,凤蝶的卵、幼虫和成虫由于没有滞育机制,只能活活被冻死。
以卵越冬的蝴蝶,线灰蝶族可以说是代表。其有51属184种,都是一年一代,它们的卵很小,一般直径不足1mm,盘型或面包状,表面有很多刻纹或突起。雌蝶一般将卵产在寄主植物(木本)的枝条上或新芽周围,有些卵要在挺过夏秋冬三季,待春季寄主植物发芽后,才孵化出幼虫。
卵越冬的另一个例子是绢蝶的某些种类,绢蝶一般是分布在高纬度或者高海拔的,有着很强的耐寒能力。但冰清绢蝶却是一个特例,生活在低纬度低海拔地区,秦岭山区有相当的数量。冰清绢蝶的寄主植物是紫堇属植物,这类植物在冬末春初生长,春季开花结籽,夏季枯萎。冰清绢蝶也与寄主植物同步,冬末春初山上还有积雪的时候,就能从卵中孵化出幼虫,幼虫白天躲藏在石块或者枯叶之下,寒冷的夜晚出来进食,并且生长很快,三月底开始陆续化蛹,四月初就可以见到成虫,五一前后是成虫的盛发期,在秦岭低海拔几乎随处可见。寿命长的成虫可以活到6月下旬。雌蝶产卵看似随意,实际上是经过精心挑选的,因为蝴蝶妈妈要预测来年哪里会有寄主植物。而来年从卵中孵化出的幼虫,还必须自己去寻找寄主植物。
以幼虫越冬
有的树上做丝巢
有的树下盖落叶
以幼虫形态越冬,可能是蝴蝶之中最多的一种越冬形态。有不下树仍留在寄主植物上过冬的,有下树离开寄主植物在枯枝落叶中过冬的;有单独越冬的,也有集群越冬的。
绢粉蝶属的种类会集中产卵,从卵中孵化出的幼虫又集体做巢、进食、休息,直到末龄才分散活动。普通绢粉蝶幼虫集体卷叶为巢,在叶巢中吃喝拉撒睡,不久就换一片叶子,继续这样的生活。当幼虫长到2龄时,就停止进食进入滞育状态,一直到来年春天树木重新长出嫩叶,幼虫才醒来,继续进食和生长。所以冬季树木落叶之后,其寄主植物——牛奶子枝头会悬挂一串枯叶,整个冬天都不会掉落,那就是普通绢粉蝶幼虫的丝巢。
黄带铠蛱蝶也是以幼虫形态挂在枯叶上集体越冬,与普通绢粉蝶不同的是,它们不做丝巢,直接暴露在外,因此它们的颜色和枯叶一模一样,完美融合。当春暖花开树木吐绿之后,它们也就苏醒了,随着虫龄的增长,它们的体色会变为绿色,与树叶混为一体。
大紫蛱蝶和拟斑脉蛱蝶是幼虫下树越冬的代表,整个冬季都在树周围的枯枝落叶中,与环境融为一体。春季寄主植物发芽后,再爬到树上。越冬幼虫多为2~3龄。我一直疑惑,这些幼虫苏醒后如何找到寄主植物的树干?推测可能是依靠嗅觉。
眼蝶的很多种类也是幼虫越冬,比较神奇的是越冬的一些幼虫不滞育,还会进食,继续生长发育。这样习性的幼虫还有红灰蝶、橙灰蝶和南方的白带螯蛱蝶、双星箭环蝶等。
大多数越冬的幼虫都是低龄幼虫,但也有例外。梳翅弄蝶一年一代,6月可见幼虫,但幼虫生长缓慢,直到9月才进入末龄,10月份基本不吃不拉,即所谓的“老熟幼虫”,然后吐丝将几片树叶连在一起做成丝巢,并在丝巢中越冬。到了3月底4月初春暖花开之时,这些醒来的幼虫直接化蛹,等到4月下旬,从蛹中羽化出来的成虫就出现在我们的视野里了。
以蛹越冬
凤蝶蛹期长达大半年跨越冬季
以蛹越冬的蝴蝶包括绝大多数的凤蝶和部分粉蝶(比如红襟粉蝶、突角小粉蝶等)、蛱蝶(比如明窗蛱蝶等)、灰蝶(比如琉璃灰蝶、珞灰蝶等)、弄蝶(比如绿弄蝶、姜弄蝶等)。需要说明的是,凤蝶似乎只能以蛹越冬,冬季来临时,其他虫态的凤蝶都难逃冻死的厄运。中华虎凤蝶和太白虎凤蝶在陕西秦岭都有分布,但数量稀少。这两种蝴蝶每年4月份发生,其幼虫大约在6~7月份化蛹,然后经历9~10个月的蛹期。蛹期过长,再加上其寄主植物细辛和马蹄香被人为大量采挖,使这两种蝴蝶的处境堪忧。中国最大的蝴蝶金裳凤蝶在国内分布的北限就是陕西秦岭,其蛹期从8、9月份到第二年的6月份,这期间蛹就挂在枝头任凭风吹雨淋、日晒霜冻。由于数量稀少,中华虎凤蝶和金裳凤蝶已被国家列为二级重点保护野生动物。
以成虫越冬
冬天偶尔会出来晒晒太阳
以成虫越冬的蝴蝶数量较少,比如淡色钩粉蝶、宽边黄粉蝶、大红蛱蝶、小红蛱蝶、朱蛱蝶、孔雀蛱蝶、黄缘蛱蝶、琉璃蛱蝶、朴喙蝶等。这些蝴蝶有一个共同的特点,翅反面的颜色斑纹能和环境很好地融为一体,当双翅合并停歇的时候,很难被发现。天气暖和的时候,它们偶尔会出来晒晒太阳。所以,当我们看到雪地上有蝴蝶飞时,也不必惊奇。
对于大多数种类的蝴蝶来说,只能以一种虫态越冬,但对一些耐寒能力极强的蝴蝶来说,可能会以多个虫态越冬。
每年春暖花开,最早活跃起来的,就是那些成虫越冬的蝴蝶,紧随其后的是以蛹越冬的蝴蝶。与颜色发旧、翅已受损的越冬成虫相比,新羽化的蝴蝶颜色鲜艳、翅形完整。再接下来,幼虫越冬的蝴蝶也陆续加入进来,到了6~7月份,就是每年陕西秦岭蝴蝶最多的季节。随着冬去春来,让我们走出家门,去自然界发现蝴蝶的秘密吧。李宇飞/文 周利平 李建文/图
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