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树皮里的玄机——足丝蚁和寄生蜂: 热度 4 huayanc 2016-12-1 12:24; 树皮里的玄机——足丝蚁和寄生蜂昆虫系的一位教授在奥兰多开会的时候带回了一些带有足丝蚁的树皮，昨天他带人来参观昆虫标本馆的时候见到我特高兴，说他从足丝蚁里育出了一寄生蜂，正好是我们研究的类群。而且我给他当过助教，知道我喜欢拍虫子，要把足丝蚁和寄生蜂都送给我养，可以慢慢拍。于是就有了下面的照片。足丝蚁（图 1-3）是纺足目的昆虫，因前足跗节能分泌织网或结巢而得名，全世界已知约 360种。寄生足丝蚁的寄生蜂是广腹细蜂总科的一个小属 Embidobia （图 4）。该属专性寄生足丝蚁的卵，全世界目前仅知11种。这类寄生蜂的生物学特性非常有趣，它们的个体很小，只有约 1mm，但它们要找到足丝蚁的卵就必须要穿过足丝蚁织的丝网，那它们是怎么做到的呢？它们怎么知道哪里有丝网？哪片丝网下有足丝蚁的卵呢？我们通过分子系统学分析，发现这类寄生蜂跟广腹细蜂总科的另一个专门寄生蜘蛛卵的属Idris是近亲。那我们是否由此推断 Embidobia 和 Idris 都是用相同的机制来寻找到丝网，进而再找到丝网底下的寄主呢？目前，我们正在通过比较基因组来解释这种机制。图 1 足丝蚁图 2 足丝蚁图 3 足丝蚁图 4 足丝蚁的寄生蜂 Embidobia; 8291 次阅读|6 个评论

蜘蛛，蜘蛛侠，与足丝蚁: 热度 4 hypermarket 2016-5-19 15:33; 蜘蛛是一类著名的动物，经常出现在各种科普读物和自然纪录片中，即使不是专业研究的人，也大都知道它们的特点是有8条腿（4对足）、会产丝结网、捕食性（唯一已知的例外是分布于墨西哥、哥斯达黎加、危地马拉的 Bagheera kiplingi ，主要以取食金合欢树叶芽为食、偶尔取食生活在金合欢树上蚂蚁的幼虫）。和蚕丝相比，蛛丝更结实，但是由于不容易大规模饲养，而利用基因工程生成的产品丝强度也不够理想，因此蛛丝织物的获得目前仍然只能依靠采集蜘蛛、收集丝线，因而非常稀有和珍贵。目前已知最大的蛛丝织物是保存在美国自然历史博物馆的一块织物（图1），该织物主体部分长11英尺、宽4英尺，由来自于106.3万只马达加斯加络新妇蛛 Nephila madagascariensis 的蛛丝纺织而成。根据蜘蛛的特点，电影编剧创造了知名度很高的“蜘蛛侠”形象（图2）。图1. 目前世界上最大的蛛丝织物图2. 蜘蛛侠人物形象看过蜘蛛侠的人物形象后，总感觉哪里不对劲，后来发现，蜘蛛侠的丝线多是从手腕附近冒出来的，这个和蜘蛛差得远了些，蜘蛛是从腹部末端的喷丝头（spinneret）附器分泌出的丝线（图3）。喷丝头一般有1-4对，每一个喷丝头中有很多小的喷丝套管（spigot）（图4），每一个喷丝套管向内通向分泌丝线的腺体。已知的腺体类型有6种，包括梨状腺（Glandulae piriformes）、壶状腺（Glandulae ampullaceae）、葡萄状腺（Glandulae aciniformes）、管状腺（Glandulae tubuliformes）、聚合腺（Glandulae aggregatae）、冠状腺（Glandulae coronatae）。这样看来，西游记里的蜘蛛精从肚脐放出丝线更靠谱一些，至少部位是在腹部 ☺ 。图3. 蜘蛛腹部末端的喷丝头附器图4. 喷丝套管虽然蜘蛛侠的放丝部位和蜘蛛差别很大，但是在昆虫里，倒是真有也可以从作为运动器官的附肢中放丝的类群，就是足丝蚁。足丝蚁既不是蚂蚁（膜翅目蚁科Formicidae）、也不是白蚁（蜚蠊目蜚蠊总科Blattoidea白蚁领科Termitoidae），而是纺足目Embiodea（图5）。在所有昆虫的成虫中，足丝蚁的产丝能力是最强的，产丝部位在前足跗节（足丝蚁的若虫也可以在同样的部位产丝，但是产丝能力就没有鳞翅目等类群的幼虫那么突出了）。2015年，研究人员利用同步辐射显微CT（Synchrotron radiation micro computer tomography, SRCT）对足丝蚁 Haploembia solieri （图5）前足跗节的产丝构造进行了研究（图6）。图5. 足丝蚁Haploembia tarsalis，A. 长约1.2cm的雌成虫，粘附于丝表面的一些碎屑因拍摄需要已被移除；B. 图版A中移除碎屑前的样子；C. 足丝蚁在地表形成的丝网（此外也在落叶中结网），丝呈浅蓝色。图6. 足丝蚁前足跗节内部产丝腺体的显微CT重建。Bta（跗节基节basitarsomer），cc（管笼canal cage）; dc（管道duct）；glt（腺体组织gland tissue）；res（腺体贮藏器glandreservoir）；se（喷丝器silk ejector）。A.前足跗节基节内部的产丝构造；B. 包含喷丝构造在内的一个单一腺体；C. 图版B的示意。文中图片来自于互联网参考文献 Büsse S, Hornschemeyer T, Hohu K, McMillan D, Edgerly JS. 2015. The spinning apparatus of webspinners functional morphology, morphometrics and spinning behaviour. Scientific Reports 5: 9986.; 11876 次阅读|6 个评论

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