尺蠖蛾
桦尺蛾(Biston betularia Linnaeus),又称尺蠖蛾,是尺蛾科下的一种昆虫。其美国白灯蛾是桦树的主要害虫,因此中文食虫类叫桦尺蛾,英文则称之为“斑点蛾”。这种蛾因其在工业革命期间对环境污染的适应性而闻名,是自然选择和进化的经典例子。
形态特征
桦尺蛾分布广泛,遍及亚洲、欧洲和北美等北半球地区。它们的生命周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,其中幼虫期和蛹期在土壤中度过冬季。成虫通常在5月下旬至8月间羽化,雄性稍早于雌性。桦尺蛾的翅膀展翅范围为45毫米至62毫米,身体粗壮,前翅狭窄且延长,翅膀主要是白色带有黑色斑点和横向线条,但在罕见情况下,这些图案也可能是灰色或棕色。
现在由于污染被治理,白桦干重新变回了白色,于是桦尺蛾又变回浅色翅膀了。
分布范围
桦尺蛾在中国见于黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区、北京、河北省、山西省、山东省、河南省、宁夏回族自治区、甘肃省、青海省、新疆、福建省、四川省、云南省及西藏自治区;中国以外的有俄罗斯、蒙古、日本、北韩、韩国、尼泊尔、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、土库曼斯坦、格鲁吉亚、阿塞拜疆、亚美尼亚、欧洲及北美洲。
幼虫的伪装
桦尺蛾的幼虫是树枝的模仿者,体色在绿色和棕色之间变化,能够通过皮肤感知树枝的颜色,并将自己的体色与背景相匹配,以保护自己免受捕食者的伤害。这种能力也存在于头足纲、避役和一些鱼类中,尽管幼虫的颜色变化速度相对较慢。
繁殖和休息行为
在英国和爱尔兰,桦尺蛾是一年一代的,而在东南北美洲,它是一年两代的。雄性在一生中每晚都会飞行寻找雌性,而雌性只在第一天晚上飞行。雌性释放信息素吸引雄性,雄性会沿浓度梯度移动。雌性用产卵器在树皮裂缝中产下约2000枚淡绿色卵。成虫白天通常休息在树上,成为鸟类的猎物。研究表明,桦尺蛾通常休息在树的上部,使用三种主要的休息地点:树干的分枝-树干交接处的阴影中、树枝的下侧和叶枝上。
形态变异
桦尺蛾有几种黑色和非黑色的形态,由基因控制。在欧洲,有白色形态typica、黑色形态carbonaria和中间形态medionigra。在英国,中间表型被命名为insularia。在北美,黑色形态被称为morpha swettaria。在日本,没有记录到黑色形态,它们都是typica形态。这些形态的个体都可以相互交配并产生有生育能力的后代,因此只有一种桦尺蛾物种。
工业黑化
桦尺蛾的进化历史显示了工业革命期间由于环境污染导致的树木变黑,浅色的尺蛾因捕食而死亡率增加,而黑色的尺蛾因能在变黑的树木上隐藏而繁衍得很好。这一现象被称为“工业黑化”,是自然选择的一个经典例子。随着环境标准的提高,浅色的桦尺蛾再次变得普遍。工业黑化突变的进化已被证明是由转座元件插入cortex基因的第一个内含子所致,导致cortex转录本的丰度增加,这种转录本在发育中的翅膀中表达。
参考资料
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