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自然博物馆的失落物种:缪尔楔形甲虫

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:1907年夏天,檀香山夏威夷甘蔗种植者协会实验站的昆虫学家弗雷德里克·缪尔登上了印度尼西亚的婆罗洲岛。他们的敌人是几内亚甘蔗象,一种贪婪的象甲:胡桃色的小甲虫,有着长长的、向下弯曲的喙,像一只细长的黑色鸟喙。堪萨斯大学昆虫学藏品管理员扎卡里·法林在107年之后的2014年,给这种甲虫命名为缪尔楔形甲虫。这些身体各部分的标本已经分开了几十年。1907年,缪尔抵达婆罗洲,进入黑暗中被绿色覆盖的中心。

自然博物馆的失落物种:缪尔楔形甲虫

1907年夏天,檀香山夏威夷甘蔗种植者协会实验站的昆虫学家弗雷德里克·缪尔(Frederick Muir)登上了印度尼西亚的婆罗洲岛。他身处湿热的西婆罗洲,四周都是茂密的红树林。他小心翼翼地穿过8英尺厚的旋叶松丛,登上一艘竹茅草做的独木舟,把船头转向浑浊的上游,开始向东划,进入内陆。缪尔写道:“整个景观都充满热带风情,尤其是藤条优雅的枝头从树上伸出来的地方。”

缪尔到婆罗洲是为了寻找一种寄生虫——一种他从未遇到过的象甲寄生虫。据他所知,他可能已经见过,但错过了。一周前他可能正好从它面前走过。但其实他也不会知道真相到底如何。那时,缪尔作为一个英国人,已经在中国和新加坡的丛林中搜寻了一年。回到夏威夷,甘蔗种植者们正在打一场似乎打不赢的战争。他们的敌人是几内亚甘蔗象(Rhabdoscelus obscurus),一种贪婪的象甲:胡桃色的小甲虫,有着长长的、向下弯曲的喙,像一只细长的黑色鸟喙。它在偶然间被带上了岛。象甲在甘蔗中产卵,孵化的幼虫不停地啃食甘蔗,钻出了许多洞。

每年有10%~15%的甘蔗作物被象甲吃掉。如果缪尔能找到一种寄生虫来控制住幼虫,就可能拯救作物。这种将一种自然出生的寄生虫引入另一个生态系统以控制害虫的生物控制技术直到今天也一直在使用。马修·布芬顿在使用这项技术,他对瘿蜂感兴趣的原因之一就是因为它们有防治农业害虫的潜力。在1906年,缪尔离开檀香山,为控制几内亚甘蔗象寻找寄生虫,成为一名生物防治害虫的先驱者

缪尔没有在婆罗洲找到他要找的寄生虫,但在寻找的过程中他收集了许多其他昆虫标本。其中有一种楔状的小甲虫,于1907年8月在婆罗洲西部的红树林和旋叶松林中被发现。它只有一件标本——一件雄性标本,现在收藏于美国国家自然历史博物馆昆虫学藏品,标签下方写着“由F.缪尔在花上发现”。堪萨斯大学昆虫学藏品管理员扎卡里·法林(Zachary Falin)在107年之后的2014年,给这种甲虫命名为缪尔楔形甲虫(Muir's Wedge-Shaped Beetle)。

在这中间的年月中,这只甲虫标本已经支离破碎。前半部分大部分完好无损,但其余部分已被解剖并安装在一系列玻璃显微镜载玻片上。这并不会对鉴定造成障碍,但从某种程度上说,本来是一体的各部分已经分离了。就各部分本身而言,每一半都是毫无价值的。这些身体各部分的标本已经分开了几十年。甲虫的前部安装在一根针上。对于像我这样的非鞘翅目昆虫学家来说,它看起来更像一个奇怪的棕色坚果。它和其他旧物件一样满是灰尘,我真的分不清头尾,唯一能辨别的标志是一条以优雅的姿态弯曲的触须,或叫“flabellate lamellate antenna”——“flabellate”意思是“扇形的”,“lamellate antenna”意思是“排列在扁平的盘子里”。法林是巨眼大花蚤族的世界级专家。巨眼大花蚤是甲虫的一个族,它们属于一个更大的、包含大约450种物种的科,被称为楔形甲虫科。楔形甲虫科的甲虫体形很小,身体矮胖,肩部高耸。它们的鞘翅也很小,后翅暴露出来,使它们看起来更不像甲虫。在这个大家族中,巨眼大花蚤族不太为人所知:它们只有16个属,大多数的属只有一两个种。法林说:“这些物种很少见,它们在形态上就是很奇怪。”

20世纪90年代中期,作为一名研究生的法林就意识到这一组物种分类混乱,特征不明显,于是开始从其他博物馆借来巨眼大花蚤族的标本。他说:“在我读研究生的头几年里,我联系了世界上五六十家博物馆,然后通过邮局收到了成千上万的标本。”

它们的生命周期也极不寻常。法林说:“据仅有的一两个案例表明,它们是蟑螂若虫体内的拟寄生虫。这些寄生虫寄居在蟑螂若虫体内。一段时间后,若虫体内的甲虫就会跳出来,像个外来物种一样杀死蟑螂,然后变成蛹,成为成年物种。”

换句话说,在它们生命的大部分时间里都是藏起来的。它们刚开始在被寄生的蟑螂黑暗的身体挖掘隧道,后来落在丛林地面上,藏在落叶里面。当它们最终进化为成年形态出现时,看起来仍然很奇怪。法林说:“雌性是幼虫形式,这意味着它们没有翅膀。它们退化严重,看起来像幼虫。雄性几乎没有嘴巴,不吃东西,有巨大的眼睛和巨大的触角。很明显,它们唯一擅长的就是找到一只雌性巨眼大花蚤。”他说,就连精细的扇形触须也是为此而设计的。触须上面覆盖着传感器,用来探测潮湿空气中飘散的潜在伴侣的信息素。它们孵化、繁殖,然后死亡,所有这些都在几天之内发生。

1907年,缪尔抵达婆罗洲,进入黑暗中被绿色覆盖的中心。这里一片蛮荒,人迹罕至。几十年来,欧洲人一直被各种哗众取宠和大多不准确的关于食人族的说法所吸引,比如卡尔·博克(Carl Bock)在1881年出版的《婆罗洲的猎头族》(Headhunters of Borneo)。世界上第三大岛屿婆罗洲被分为3个国家:面积最大的部分,包含了岛的南部,这部分属于印度尼西亚;马来西亚统治该岛的北部;西北海岸线上是文莱,这个独立小国的面积比特拉华州还小。婆罗洲拥有世界上一些最古老的热带雨林,被保护国际认定为全球35个生物多样性热点地区之一,有许多其他地方没有的物种。

在这些令人眼花缭乱的多样生物中,长着长长的、弯曲的扇状触角的栗色小甲虫没有引起人们的注意。1996年,为了进行研究,法林需要找到尽可能多的大花蚤。在研究过程中,他去了史密森学会国家自然历史博物馆寻找昆虫藏品。他说:“那里的标本很多,但也有一些失踪了。我想,失踪的标本可能正是有意思的部分。”

几十年前,另一名研究人员借走了大部分藏品,至今仍未归还。博物馆收藏的标本总是丢失,有时甚至用红胶带或丝带标记的正模标本也会消失。但法林很幸运,几个月后,失踪的大花蚤标本就被送到了堪萨斯大学。

法林说:“在这些标本中,有一件是来自婆罗洲的已经损坏的成虫标本。它很令人惊喜,可惜并不完整。不管这个标本有多棒,我就是不能利用它完成任何事情。我不能用它来分析,也不能用它来描述,因为它一半都损坏掉了。所以它只能一直,一直,一直,一直待在那里。”

1888年,应夏威夷国王卡拉卡瓦的请求,一部分受感染的甘蔗从夏威夷——当时还被称为三明治群岛——运往华盛顿特区的农业部。昆虫学家查尔斯·赖利(Charles Riley)在1888年出版的《昆虫生活》(Insect Life)杂志中写道:“事实证明,农业部收到的甘蔗感染了一种属于尖隐喙象属(Sphenophorus)的甘蔗象甲的幼虫,该属有几类动物生活在这个国家的玉米的根和茎中。”(www.xing528.com)

正常情况下,甘蔗粗壮而结实,受感染的甘蔗“到处布满了幼虫的洞穴”,莱利写道。成年象甲把卵产在甘蔗里,孵化时,像蛆一样的幼虫从甘蔗中钻了出来,留下宽敞的蛀洞,里面填满了浸渍过的甘蔗纤维。1835年,法国鳞翅学家让·巴普蒂斯特·博伊斯杜瓦尔(Jean Baptiste Boisduval)首次对象甲进行了描述,他那时正在巴黎研究1827年探险家儒勒·杜蒙·居维尔(Jules Dumont d'Urville)在星盘号(Astrolabe)第一次航行中收集到的象甲标本。在这之前,杜蒙·居维尔无意中从巴布亚新几内亚的新爱尔兰带回了受感染的甘蔗,那时象甲也在塔希提岛。研究表明,它是1854年通过乔治·华盛顿号George Washington)捕鲸船被引入夏威夷的,先感染了拉海纳捕鲸镇的甘蔗,然后扩散到全岛。这就是缪尔到达婆罗洲等地的原因。对于夏威夷甘蔗种植者来说,象甲是一场生态灾难。许多生态系统中都存在像甘蔗蛀虫这样的害虫,但它们的自然寄生虫可以对其进行控制。当这些“钻孔者”被引入夏威夷时,没有自然寄生虫能够对它进行控制,传播没有受到限制。甘蔗种植者说,他们都是徒手从甘蔗中摘下象甲。一年的时间里,仅仅在一个种植园,工人们就从甘蔗上摘出27000盎司[1]的寄生虫——几乎一吨的小甲虫。

因此,缪尔被派往世界各地去寻找可以消灭象甲的物种。在印度尼西亚,当地人和荷兰殖民者之间持续不断的战争使他无法观察甘蔗。后来他到了马鲁古群岛,一条眼镜蛇把毒液喷到他的眼睛里,使他几乎失明。在中国南部的广东省旅行时,他伪装成一名在山坡上寻找草药的医生。在新几内亚的莫尔斯比港,他感染了伤寒,在澳大利亚一家医院的病床上休养了数周。没有什么能长时间地阻止他。

当时的他不可能知道,自己正在寻找的是楔利索寄蝇(Lixophaga sphenophori)。1908年1月,他终于在安汶岛上找到了它。楔利索寄蝇是一种不起眼的小黑寄蝇,寄生于一种生活在西米棕榈树上的印尼种类的蠹虫身上。他在新几内亚也发现了它,那里似乎是由它在控制着甘蔗象甲的数量。缪尔认为,如果能把它带到夏威夷,或许也能控制夏威夷的象甲。

最终事实证明他是对的。但他几次尝试将它们运到夏威夷都失败了,每次到达檀香山时它们都已经死了。有一次,缪尔想带一箱去香港,但在他到达的前一天它们都死了。最终,他不得不建立中转站,把它们从新几内亚运到澳大利亚进行繁育,然后把它们的蛹带到斐济,在那里继续繁育。就这样,他一次次把这些寄蝇运送到世界各地。最后,1910年8月,缪尔手里拿着一个盒子,走到夏威夷甘蔗田的边缘,判断风向之后背对着风,放飞了楔利索寄蝇。把楔利索寄蝇引进夏威夷的尝试最后终于成功了。在这个项目进行了4年之后,缪尔休了1年的假,然后开始另一项研究——寻找东方异丽金龟(Anomala orientalis)的天敌。

缪尔楔形甲虫被钉住并分离的身体,前面部分体积很小,是针上的一个棕色斑点。法林多次告诉我,相对于其他大花蚤来说,这部分体积是很大的。这样看来,它的确是巨大的。他说:“不管在哪里它都算得上一只大蟑螂。这一点令人震惊。”

然而它只有三四毫米长,很容易被忽视。尽管如此,当缪尔从婆罗洲的一朵花中收集到它时,他就知道这种甲虫是独一无二的。11年后的1918年,他前往美国国家自然历史博物馆,请昆虫学家尤金·施瓦茨(Eugene Schwarz)为他寻找这只甲虫。10年后,也就是他最后一次参观这些收藏时,缪尔再次要求策展人赫伯特·巴伯(Herbert Barber)帮他找到这只甲虫。在缪尔1931年去世时,这种甲虫还没有名字。它仍然停留在用针钉起来、被忽视和不为人所知的阶段。在2011年的一次研究访问时,法林用显微镜观察甲虫标本。几英尺外,牛津大学的昆虫学家杰雅兰妮·凯瑟琳森比(Jeyaraney Kathirithamby)正在观察自己研究的标本,她是捻翅目昆虫专家。捻翅目昆虫是一种类似寄生虫的昆虫,经常被误认为是巨眼大花蚤甲虫。杰雅兰妮·凯瑟琳森比手里拿着一些玻片标本,这些玻片标本在捻翅目的藏品中存放有误,就像图书馆的书放错了书架一样。

她转身对法林说:“这些不是捻翅目昆虫,我觉得它们是大花蚤。”法林说:“我从她那里拿来玻片标本,于是我立刻意识到,这些就是我那里那只大虫子丢失的部分。不知何故,在20世纪30年代或40年代之后的某个时候,这些解剖过的碎片被错误分类,并与一种完全不同的昆虫放在一起。要不是凯瑟琳森比和我同时坐在同一个房间里,没有人能意识到这一点。”

这3张玻片标本和甲虫被钉起的前半部分构成了一个完整的标本。最后,法林终于能够描述它并给它取名,为了这样的结果它已经等了一个多世纪。自然历史藏品中隐藏的生物多样性反映了我们对昆虫多样性总体的了解是多么欠缺,在婆罗洲这样的热点地区还有许多未知的、有待发现的生物多样性秘密。

法林想知道在婆罗洲是否还存在这种甲虫。尽管检查了成千上万的标本,他也从未见过相关标本。对研究楔状甲虫的专家来说,这是一个与众不同的物种。他说:“任何看到它,知道它的人,都会一秒之内赶紧将其收入囊中。这正好说明还有一些我们不知道的物种在丛林里飞翔盘旋。”

[1] 1盎司=28.350克。

16.唯一已知的玛丽·金斯利天牛标本,收集于1896年。图源:皮埃尔·尤厄尔。

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