微觀吹綿蚧上的寄生蜂

最近我與學生上課學習生物之間的互動關係,我們發現吹綿蚧會寄生在血桐(Macaranga tanarius)的葉上。吹綿蚧在葉脈上吸取樹汁,令血桐的葉片變黃。吹綿蚧得益而血桐受損(但不會直接死亡),是一個典型的寄生關係。

圖一:吹綿蚧和血桐的寄生關係

有學生發現其中一隻吹棉蚧不是原來的白色,而是黑色。因此,我們決定移除牠表面的白色蠟質分泌物查找原因。移除分泌物後,發現有很多細小的黑點從中飛出,我們把牠放到光學立體顯微鏡下觀察,發現那些小黑點是寄生蜂!

這種寄生蜂的體色為黑色、複眼為深紅色、腿節為黃色,產卵器不外露,翅膀透明。

圖二:光學立體顯微鏡下觀察

由於寄生蜂體型太細小,我們決定把牠放入掃描式電子顯微鏡下作仔細觀察。把寄生蜂放大40倍後,我們看到牠的微結構。掃描電子顯微鏡的解析力比光學立體顯微鏡強,而且放大率更高,讓我們觀察到更多細節。

圖三:掃描電子顯微鏡下觀察

我們先由頭部觀察,這種寄生蜂有兩隻大複眼,當我們將樣本放大到1000倍時,更可看到複眼是由許多小眼組成,小眼間有毛。此外,兩隻複眼之間有單眼,單眼主要用作感光。

圖四:電子顯微鏡下-寄生蜂頭部(眼)

放大到600倍時,我們微觀這種寄生蜂的觸角,發現觸角上最少有四種不同的感受器,包括:

感受器A:由觸角伸出的毛狀感受器

感受器B:在觸角上的毛狀感受器

感受器C:在觸角上的板狀感受器

感受器D:在觸角上的乳狀感受器

不同感受器接收外界不同的刺激,越多感受器代表昆蟲可以接收越多刺激。有研究指出同一物種的寄生蜂會出現雌雄異型的觸角,有些感受器在雄蜂身上比較發達,幫助牠們尋找配偶。同一類感受器在雌蜂身上則比較弱;然而,在另一款用於尋找寄主的感受器方面,雌蜂該款感受器則比較發達,用於尋找寄主產卵,而這類感受器在雄蜂身上則比較弱。

圖五:電子顯微鏡下-寄生蜂頭部 (觸角)

寄生蜂胸部延伸出三對腳和兩對翅膀,表面長有細毛,腳部末端有小爪。

圖六:電子顯微鏡下-寄生蜂胸部

寄生蜂的腹部末端有長型結構,疑似產卵管。

圖七: 電子顯微鏡下-寄生蜂腹部

雌性寄生蜂產卵在吹綿蚧身上,其幼蟲吸取吹綿蚧的體液成長,最後吹綿蚧因體液被吸乾而亡。寄生蜂得益而吹綿蚧最終死亡,是一種擬寄生的現象。

生物之間的關係錯綜複雜,有著微妙的平衡。只要仔細觀察,你也可以有特別的發現!

若想了解更多擬寄生生物,可查閱可觀自然教育中心暨天文館生物科Instagram上的文章 《擬寄生-卵寄生蜂》

https://www.instagram.com/p/Ch_1dbiLDYZ/

參考資料:

  1. Sun Y. Y., Qin D. Y., Pan L., Mu Y. R., Yang Y. X., Xiang W. F., Zhu G. P. & Li. M.2020). Ultrastructure of Sexual Dimorphism in Antennal Sensilla of Endoparasitoid Chouioia cunea (Hymenoptera: Eulophidae). Scientia Silvae Sinicae, 56(10): 135-144. http://www.linyekexue.net/CN/abstract/abstract8680.shtml
  2. Zhou H., Wu W.J., Zhang F. P. & Fu Y. G. (2013). Scanning Electron Microscopy Studies of the Antennal Sensilla of Metaphycus parasaissetiae Zhang & Huang (Hymenoptera: Encyrtidae). Neotropical Entomology, 42(3):278-87. https://www.researchgate.net/publication/255958103_Scanning_Electron_Microscopy_Studies_of_the_Antennal_Sensilla_of_Metaphycus_parasaissetiae_Zhang_Huang_Hymenoptera_Encyrtidae

文章作者:王凱欣(生物科教師)

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