又是“投毒”又是“捅刀”,動物的愛情世界真的震碎三觀!

2025年05月23日10:04:04 科學 1228

熟悉刑偵推理類作品的朋友們,肯定對氰化物印象深刻——畢竟很多受害角色,都是只沾了一丁點劇毒的氰化物就飲恨當場。然而,在無奇不有的自然界,氰化物也可以成為傳情達意的禮品。不僅如此,動物“情侶”之間還有很多讓人大跌眼鏡的危險互動,在這個 520 就讓我們一起了解一下。


苦杏仁味,香水有毒


六星燈蛾 Zygaena filipendulae 擁有帶紅色斑點的黑色上翅和紅色的下翅。在昆蟲中,艷麗的色彩往往是有毒的警戒信號。六星燈蛾含有氰苷,也叫氰甙,這是自然界里十分常見的一類含氰物質。氰苷本身無毒,但一定條件下分解後會生成劇毒的氫氰酸(HCN,也叫氰化氫),被許多植物和動物用於自衛。比如苦杏仁里的苦杏仁苷就是一種氰苷,它讓氰化物背上了“苦杏仁味”的標籤。順便一提,氫氰酸也有苦杏仁味。

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六星燈蛾 圖片來自 wiki


六星燈蛾可以從幼蟲時期吃的豆科植物里獲得氰苷,也可以自己合成,它不僅自用,還把毒素贈送給配偶。雄蟲交配時,會傳遞一個巨大(相當於體重 30%)的精囊給雌蟲,裡面含有自己體內約 30%的氰苷。雌蟲雖然會自產氰苷,但合成毒素的成本很高,還要轉移一部分給卵,用於保護下一代。所以這份氰苷禮物可謂雪中送炭。


最奇怪的是,氰苷分解產生的氫氰酸,還是六星燈蛾“談情說愛”的化學語言。平時六星燈蛾會散發出少量氫氰酸,而雌性散發的更加濃烈,這不僅是嚇退捕食者的化學武器,還是吸引雄性的化學信號。而雄性也會用同樣的方式回復:雄蟲的腹部有一對刷子一樣的結構,在交配時翻出體外,上面沾着氫氰酸等氰苷分解產生的物質,雌蟲可以藉此判斷雄性的氰苷儲量多少,能否給自己足夠的氰苷來提供“安全感”。


“投毒專家”的“腦洞”


如果說“談情說愛”用上氰化物是奇觀的話,使用比氰化物更毒的物質來“炫富”,就更是“腦洞大開”了。而這個“腦洞”,可是字面意義上的。


斑蝥素是一種特別的毒素,要說明它的毒性有多劇烈,首先要解釋一下 LD50,這是測量毒性的指標,表示在規定時間內,通過指定感染途徑,使一定體重或年齡的某種動物半數死亡所需最小細菌數或毒素量。LD50 越小說明毒性越強。氰化物里出鏡率最高的氰化鉀,大鼠腹腔注射 LD50 是 4mg/kg,斑蝥素呢,小白鼠腹膜內注射 LD50 為 1.0mg/kg。曾有過人類服用它喪命,甚至塗抹致死的記錄。


奇怪的是,這種毒藥卻是昆蟲的香餑餑,只要放一點斑蝥素在外面,就會有大量的昆蟲趨之若鶩,而且有甲蟲、蒼蠅、蜂類、椿象等各種各樣的種類。為什麼會這樣?我們所知甚少,但至少在一種昆蟲身上,人類已經進行了足夠多的研究,足以了解斑蝥素在它的“愛情”生活中發揮重要的作用。


赤翅甲科(Pyrochroidae)里有一種不起眼的甲蟲 Neopyrochroa flabellata,和六星燈蛾一樣,雄蟲會通過精包(相當於體重的 10%),傳遞毒素給雌蟲,作為保護下一代的武器。而這種毒素,自然就是斑蝥素。


不過,甲蟲要比蛾子更懂儀式感。雄蟲的頭部有一條裂縫 (也算得上是一種腦洞,不是么?) ,裡面藏着腺體,可以分泌少量的斑蝥素。在交配之前,雌蟲和雄蟲會擺出頭對頭的姿勢,雌蟲把頭伸到這條裂縫裡,品嘗裡面的分泌物。如果雄蟲的斑蝥素不夠,雌蟲就會拒絕交配。


這條縫隙里斑蝥素的量大約是 1.5μg,而雄蟲的一個精包就可以傳遞 40μg,所以這點兒毒素的實際用途很值得懷疑,它的目的就是讓雄蟲證明自己“出手闊綽”。如果把少量的斑蝥素用針尖塗到一隻沒有斑蝥素的雄蟲頭上,雌蟲就會被騙住,傾心於“假土豪”。


但這種甲蟲自己並不會合成斑蝥素,它只能自己把斑蝥素吃下去再分泌出來,所以甲蟲是從哪裡弄來斑蝥素的?目前還是一個謎,在實驗室里,我們可以直接餵給它純斑蝥素,但在野外,只有芫菁科(Meloidae)和擬芫菁科(Oedemeridae)的甲蟲能夠自然產生斑蝥素。這些昆蟲並不常見,想吃掉它們或者它們的卵都不算容易。


有趣的是,科學家們還嘗試過給這種甲蟲餵食同類的卵,看它會不會為了獲取寶貴的斑蝥素而同類相食。答案是不會,蟲子還是挺有原則的。


蝸牛的丘比特之箭


比起昆蟲,蝸牛的下限就要難以捉摸一些。它們同樣會送出“愛情禮物”,但無論形式還是內容都非常暴力。


某些雌雄同體的蝸牛和蛞蝓體內有一個到八個堅硬的“箭矢”,藏在肌肉質的囊中。在交配中,它會把“箭矢”推出來刺向對方。這種箭叫戀矢(love-dart),通常會刺中生殖孔附近,有時也會刺穿腹足,甚至頭。

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一種蝸牛的戀矢 右下角白色刻度代表為0.5mm 圖片來自 wiki


對這個“丘比特之箭”的用處,人類眾說紛紜,最後唯一站得住腳的解釋,就是存放戀矢的囊附近有腺體會分泌粘液,戀矢刺出時蘸着粘液。這種液體裡面的化學成分,可以增加蝸牛做父親的可能性。


蝸牛體內不僅有接收精子的器官,還有消化精子的器官,這樣它就可以選擇鐘意的精子作為孩子的父親。小灰蝸牛 Cornu aspersum 會把進入體內的超過 99%精子都消化掉。小灰蝸牛戀矢上粘液里的化學成分,可以控制蝸牛接收精子器官的蠕動,使之接受更多精子,同時讓通往消化精子器官的通道收縮變窄,減少消化精子的量。結果就是使用戀矢刺穿愛人的蝸牛,會讓更多的卵受精,成為更多小蝸牛的父親。

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小灰蝸牛 圖片來自 wiki


因為蝸牛是雌雄同體的,在交配的時候雙方都會接收精子,也都會刺出戀矢。所以嚴格地說,誰也沒有佔到便宜,拼刺刀拼了個兩敗俱傷。


我們對戀矢的了解,大多是基於對小灰蝸牛的研究。但蝸牛戀矢的形態千奇百怪,完全有理由猜想,目前我們已知的戀矢用途,只是其中之一,甚至可能是九牛一毛。


其他蝸牛的手段可能更加險惡。比如有種蝸牛 Euhadra quaesita,被戀矢刺過後,10 天內都不願接受交配,也許它的粘液具有減少“慾望”的作用,這樣可以減少配偶與其他“情敵”交配的機會,擴大自己授精的幾率。


而還有一種蝸牛 Bradybaena pellucida,被戀矢刺過之後,它的產卵量會減少,而且壽命會縮短 16 天。雖然我們還不知道它的戀矢上粘液的成分,但顯然其中含有毒素。所謂的愛情之箭,其實是相愛相殺的險惡武器。


從氰苷到斑蝥素,從化學信號到機械穿刺,這些求偶策略會讓作為人類的我們汗毛直豎。但這些物種的例子,也揭示着演化最基礎的運行規則:任何能提升後代存活概率的行為,都可能被自然選擇保留,不論在人類看來多麼奇怪甚至危險。


策劃製作

作者丨紅色皇后 科普作者

審核丨黃乘明 中國科學院動物研究所研究員

策劃丨何通

責編丨丁崝

審校丨徐來、林林

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