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黑灰蝶
眼灰蝶科黑灰蝶属蝴蝶 来自维基百科,自由的百科全书
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黑灰蝶(学名:Niphanda fusca),又名黑小灰蝶、台湾黑小灰蝶、蚁巢紫灰蝶、台湾黑小灰蝶。是一种主要分布于东亚国家(如日本与韩国)的寄生性蝴蝶。它是日本弓背蚁的“杜鹃型”寄生者。它透过化学拟态欺骗工蚁,使其在幼虫处于第三龄期时将其收养。之后,它会被工蚁以口对口方式喂食,就像是它们自己的幼虫一般。[1]
本物种的雌雄蝴蝶在颜色上有所差异。雄蝶具有偏紫色的光泽,且翅膀下方呈灰色。
黑灰蝶 目前为濒危蝴蝶,族群数量正快速且令人担忧地减少。许多过去曾有纪录的地点,如今已成为灭绝区域。这些变化大多发生在过去40年间,主要因为栖地环境变迁,远离其偏好的早期演替生态系,以及都市开发所造成的栖地丧失。[2]
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描述
此蝴蝶具有宽大的斑点翅膀,前翅斑纹较大且更为明显。体色为米灰色,斑点为较深的棕色。观察到雄蝶具有灰色的翅膀下方。
栖地
黑灰蝶成虫通常栖息于开阔地区,如草原、开放林地、草地及灌木丛。[2][3] 它们也可在半裸露地区或早期演替阶段的环境中发现,例如悬崖或火山附近的草原。[4]
由于其对日本弓背蚁的高度依赖,黑灰蝶的栖地亦受限于寄主蚂蚁的栖息偏好。日本弓背蚁喜欢在阳光充足的地区筑巢,因此黑灰蝶也受到相同限制。蝴蝶幼虫孵化后需依赖蚜虫为食,因此并非所有有日本弓背蚁栖息的地点都适合 黑灰蝶 生存。[4]
活动范围
黑灰蝶的早期生活阶段多数集中于日本弓背蚁的巢穴中。产卵会在寄主蚂蚁照顾的产生蜜露的蚜虫附近进行,孵化后的幼虫会以蚜虫排出的蜜露为食。当毛毛虫成长至第三龄幼虫时,会被带入日本弓背蚁巢中,并在其中停留约十个月,直到于巢口化蛹。数月后才会再次产卵。
寄主植物
不同于多数蝴蝶,黑灰蝶 并不取食或依赖寄主植物,而是以蚜虫的排泄物为食,后期则依赖 日本弓背蚁的反刍物。因此,雌蝶并不特别选择特定植物进行产卵,而是会寻找靠近日本弓背蚁巢穴及蚜虫群落的植物与树木,以确保后代有足够食物来源。在实验室中曾使用的一种植物是日本芒草。
食物资源
在第一龄期,有时是第二龄期时,毛毛虫会以蚜虫产出的类似蜜露的排泄物为食。在实验室中观察到,这些蚜虫会取食日本芒草,即 Miscanthus sinensis。[5] 这些蚜虫同时也受到黑灰蝶寄主蚂蚁日本弓背蚁的照顾。[5][3] 这点与多数其他寄生性蝴蝶不同,后者通常以植物为食。[1]
幼虫被日本弓背蚁工蚁收养时,有时为第二龄期,但通常是在第三龄期。[6] 它们依靠蚂蚁的反刍物为食,并完全仰赖寄主蚂蚁才能存活——因此此寄生行为为一种物种专属的义务性互动关系。[3]
亲代照护

雌性黑灰蝶会在靠近蚜虫群落的树上产卵,通常成小群聚状。[7][8] 这样的策略性位置安排,可让刚孵化的毛毛虫立即取得食物来源,并邻近将来会收养它们的寄主蚂蚁。子代在第一龄期时几乎可以确保有食物来源,先由蚜虫供应,之后再由蚂蚁喂养直到化蛹。黑灰蝶 为一年一代(univoltine),意即雌蝶每年仅产下一小窝后代。[5]
生命周期
毛毛虫孵化后,会先取食蚜虫所产的蜜露,直到它们成为第二龄或第三龄幼虫。这些蚜虫会受到寄主蚂蚁日本弓背蚁的照顾,因而让毛毛虫得以接近即将寄生的蚂蚁。
当毛毛虫发育为第三龄幼虫时,它们会发展出外分泌腺,这些腺体能分泌有助于寄生日本弓背蚁的化学物质。这些器官包括触角器与背部蜜腺(DNO)。[7] 第三龄毛毛虫最有可能被寄主蚂蚁日本弓背蚁的工蚁收养,之后由蚂蚁喂养并抚育,直到它们准备化蛹。[7] 收养行为通常发生于夏季。[5]
化蛹发生于晚春,约为被寄主蚂蚁收养为第三龄期后的10个月。[5] 化蛹之前会历经冬眠,此冬眠亦发生于蚂蚁巢中。[5] 冬眠结束后,幼虫会移动到日本弓背蚁巢穴的边缘,并在此筑茧化蛹。[9]
寄生性
黑灰蝶 最常因其与寄主蚂蚁日本弓背蚁间的专性寄生关系而被研究。寄主工蚁会收养第三龄毛毛虫,之后毛毛虫会在其中生活并成长达十个月之久。它们会在日本弓背蚁的巢中度过其幼虫期剩余的时间,并会选择在蚂蚁巢口处化蛹。[5] 尽管蝴蝶与蚂蚁幼虫之间存在明显的体型差异,工蚁仍会如同照顾自己亲缘一样照顾这些毛毛虫。[5]
这种互动是一种“杜鹃式”寄生(cuckoo-type)关系,即毛毛虫由寄主蚂蚁以口对口方式直接喂食。[1][11] 它们摄取的是成年蚂蚁的反刍物,此喂食机制称为口喂(trophallaxis)。[12] 因此,N. fusca 完全仰赖成年蚂蚁供给其食物。[1]
黑灰蝶 会透过分泌与释放角质碳氢化合物(CHCs)进行化学拟态,以欺骗寄主蚂蚁将其毛毛虫视为己出。CHCs 通常用于传递有关昆虫的阶级、群体、年龄等资讯。[5] 这些 CHCs 由 DNO(N. fusca 的内分泌腺体)所分泌,其主要含糖成分为海藻糖(而非一般认为的葡萄糖)。[3]
在毛毛虫被收养之后,所产生的 CHCs 会发生变化,显示其可能学习并重新调整分泌物,以更贴近与其频繁接触之工蚁的气味。这一点也可从另一发现获得支持,即蝴蝶幼虫所分泌的 CHCs 更接近雄性成蚁而非蚂蚁幼虫的 CHCs。[5]
CHCs 帮助毛毛虫避免遭受蚂蚁攻击,方法是模仿群落专属资讯的产生。[5]
保护色与行为
黑灰蝶 能够被收养进寄主蚂蚁群落的主要机制之一,即为其所采用的化学拟态。这种策略不仅让蝴蝶得以进入蚂蚁群落,进而获得长达十个月的口喂营养与照顾,亦能传递虚假的群落与个体识别资讯,使其与雄性成蚁的身份相符。[1] 毛毛虫因而得以在该群落中生活数月,不仅未受寄主蚂蚁攻击,甚至还获得几乎与寄主照顾其自家幼虫相等的养育。CHCs,也就是毛毛虫所使用的化学物质,经调整后能更近似成蚁雄性的化学讯号。[5]
生理机制
除了化学拟态之外,毛毛虫的分泌物也能迎合日本弓背蚁的味觉偏好。该分泌物主要由四海藻糖组成,来源于 DNO(一种内分泌腺),而毛毛虫此时为第三龄期。这些化学物质亦包含氨基酸,这些氨基酸被视为寄主蚂蚁重要的氮来源。[1]
这些化学分泌物会持续被调整,以持续吸引寄主蚂蚁——这类“安抚物质”在寄生者数量稀少、规模小时,可能会在演化上维持稳定。
互利共生
虽然在这种“杜鹃式”互动中,蝴蝶无疑获得较大益处,但已有研究指出此过程中可能存在互利共生,尤其是针对 N. fusca 的化学分泌物。其所分泌的四海藻糖可视为给予寄主蚂蚁的一种回馈,用以交换其对幼虫的哺育与照顾,因为蚂蚁偏好取食含有高浓度四海藻糖的分泌物。而当中的氨基酸则可能为寄主蚂蚁提供重要且丰富的氮营养来源。[1]
保育现况
黑灰蝶被列于日本红皮书为濒危物种。[4] 在有蝴蝶纪录的44个都道府县中,目前仅有27个仍维持纪录,显示其分布减少了39%。大多数衰退发生于过去40年间,即从1980年代至今。它也是四种已在四国绝迹的物种之一。[2]

导致黑灰蝶数量下降、进而陷入濒危的两个主要原因为:里山生态系退化与都市开发。[2] 因为蝴蝶所能栖息的区域多为初期演替阶段,为避免这些地区演替至晚期阶段导致蝴蝶栖地丧失,这些栖地就必须维持于该状态。许多里山因缺乏管理,不是被破坏就是演替成森林。[4] 这一现象在过去30至40年间越加明显。[2]
另一原因是都市化开发。不仅导致里山的价值降低(进而被遗弃),也破坏部分自然土地,以腾出空间进行都市建设。尽管维持初期演替状态可能较为困难且费用高昂,但保护其他更稳定的栖地,例如火山附近的峭壁或草原,将会是更可行的保育方案。[4]
在韩国也可见类似衰退趋势,自1999年以来便未再观察到该物种。[11]
参考资料
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