古希臘神話故事中有女妖用美麗歌喉迷惑水手的故事:在希臘一座荒僻的小島上住著幾位妖艷嫵媚的女妖,她們經(jīng)常用迷人的歌聲讓過往船只不由自主地駛向小島,當(dāng)船只擱淺后,她們便將船上的船員們一個(gè)個(gè)剖腹摻心,活活吃掉……久而久之,小島沿岸便堆積了累累白骨。這只是一個(gè)神話傳說,不過,在昆蟲世界中卻的的確確生活著一種能唱妖歌的物種,它就是斑點(diǎn)紡織娘。
“夫妻二人轉(zhuǎn)”
在澳大利亞東部一望無際的干旱田野上生長著許多高大灌木,蟬就生活在這些樹的樹梢上,它們一天到晚不知疲倦地歌唱著……
天剛蒙蒙亮,一只雄蟬率先唱起了情歌。它先是發(fā)出一陣響亮的吱喳聲,然后就“知了”、“知了”地唱個(gè)沒完。它的求愛歌聲很快得到了回應(yīng)。不遠(yuǎn)處傳來一陣“咔嚓”聲,似乎是雌蟬發(fā)出的。雄蟬每唱一句,總會(huì)得到一陣“咔嚓”的回答。雄蟬的好運(yùn)似乎來了:一只雌蟬向它發(fā)出了接受求愛的信號(hào)。雄蟬開始朝發(fā)出咔嚓聲的地方緩緩爬去,一路走一路高聲唱著。它越走越近,咔嚓聲越來越響亮,很快它就感覺到了樹葉傳來的顫動(dòng)。雄蟬確定了目標(biāo)位置,朝前邁出了最后一步。
綠光一閃,一對長長的綠腿從樹葉中迅速彈出,將雄蟬緊緊抱住,然后一對強(qiáng)健的昆蟲下顎死死地咬住蟬的頭部。哪兒出錯(cuò)了?歌聲正確,回答信號(hào)也正確,哪兒都沒錯(cuò)!實(shí)際上,蟬是被欺騙了,誘人的“咔嚓”聲并非是雌蟬發(fā)出的愛的呼喚,而是由一種食肉昆蟲發(fā)出的欺騙信號(hào)。
蟬類專家戴夫·馬歇爾和他的妻子凱西·希爾在第一次聽到這種昆蟲的“夫妻二人轉(zhuǎn)”時(shí)也被深深地吸引住了。這種蟬的拉丁文名叫kobonga oxleyi,屬于姬蟬族,雌雄之間通過特定的呼叫一回應(yīng)方式確定對方的位置。然而。在他們尋找發(fā)出-回應(yīng)信號(hào)的雌蟬時(shí),看到的卻是一只大個(gè)頭的斑點(diǎn)紡織娘。
斑點(diǎn)紡織娘的拉丁名是Chlorobalius leucoviridis,廣泛分布于澳大利亞內(nèi)陸干旱地區(qū),這種昆蟲具有模仿天才,善于通過模仿雌蟬的回應(yīng)歌聲來誘捕雄蟬,也因此成為第一種被發(fā)現(xiàn)的利用聲音進(jìn)行“攻擊性擬態(tài)”的昆蟲。
動(dòng)物的模仿大多屬于“防衛(wèi)性擬態(tài)”。許多昆蟲把自己偽裝成樹葉、花朵、嫩枝,或者味道很差的動(dòng)物,以愚弄其天敵,逃避食肉動(dòng)物的攻擊?!肮粜詳M態(tài)”則不同,食肉動(dòng)物通過這種擬態(tài),以虛假的性允諾愚弄和誘捕獵物。最著名的“攻擊性擬態(tài)”的例子是流星錘蛛的“氣味擬態(tài)”:流星錘蛛能散發(fā)出一種類似雌性飛蛾的性激素氣味來引誘雄性飛蛾;另一個(gè)著名例子是肉食性螢火蟲的“視覺擬態(tài)”:這種螢火蟲的雌蟲能模仿其他種類螢火蟲雌蟲發(fā)出的光來誘捕其雄蟲。
除了“氣味擬態(tài)”和“視覺擬態(tài)”,現(xiàn)在又增添了紡織娘的“聲音擬態(tài)”。紡織娘的妖歌或許可以解釋蟬的歌聲為何如此豐富多彩、進(jìn)化如此迅速等原因。
雄蟬以善唱著稱,當(dāng)它們一起合唱時(shí),聲音可達(dá)到震耳欲聾的程度。蟬的歌聲由一連串快速咔嚓聲組成,從蟬的鼓室發(fā)出。這是一對膜狀器官,位于腹部兩側(cè),叫做聲鼓。聲鼓的外面覆著蓋片,里面有鼓膜和完整的擴(kuò)音系統(tǒng),由兩片褶膜、一個(gè)音響板和一個(gè)通風(fēng)管組成。蟬在高歌時(shí),不是用錘敲鼓,而是用肌肉緩緩顫動(dòng),扯動(dòng)鼓膜,振動(dòng)空氣,發(fā)出的顫音在褶膜里擴(kuò)大,經(jīng)過音響板反射,使音量變得更大,最后從張開的蓋片傳揚(yáng)出去。只有雄蟬生有鼓室。通常情況下,雄蟬唱歌,雌蟬悄悄靠近。雌蟬雖然不會(huì)唱歌,但在雄蟬高歌時(shí),它也會(huì)時(shí)不時(shí)地快速扇動(dòng)一下翅膀,發(fā)出一陣響亮的咔嚓聲。雄蟬聽到聲音后,轉(zhuǎn)向發(fā)出聲響的地方,并通過聲音確定雌蟬的大體位置。當(dāng)雄蟬靠近雌蟬時(shí),它會(huì)觀察雌蟬扇動(dòng)翅膀的動(dòng)作。
每個(gè)種類的蟬都有自己獨(dú)特的歌聲,雌蟬因而能夠據(jù)此識(shí)別自己的同類。某些種類蟬的歌聲由簡單的脈沖咔嚓聲組成,其他種類的則復(fù)雜得多,通常一開始會(huì)有一個(gè)長長的前奏,然后進(jìn)入呼叫一應(yīng)答階段。雌蟬扇動(dòng)翅膀發(fā)出的聲音短促而平淡,雄蟬通過速度節(jié)奏識(shí)別其類別。雄蟬的每支歌里都包含著許多信息暗號(hào),雌蟬必須對這些信息暗號(hào)作出準(zhǔn)確而迅速的回答才能吸引雄蟬。只要熟悉蟬的這種“夫妻二重唱”,就很容易識(shí)別里面的信息。一般來說,它由短促而相對響亮的咔嚓爆發(fā)音構(gòu)成,然后戛然而止。
多才多藝的模仿大師
蟬歌的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為生物學(xué)家提供了研究機(jī)會(huì)。他們發(fā)現(xiàn),可以通過打響指將雄蟬從樹上引下來,當(dāng)然要掌握好恰當(dāng)時(shí)機(jī),而且還需要一些技巧。比如雌蟬一般會(huì)在70毫秒內(nèi)對雄蟬發(fā)出的信息暗號(hào)作出反應(yīng),如果能在聽到雄蟬的信號(hào)暗號(hào)后100毫秒內(nèi)打響手指,雄蟬就會(huì)對響指信號(hào)作出反應(yīng)。
2005年的一天,希爾和馬歇爾與澳大利亞博物館蟬類專家馬克斯·莫爾德在昆士蘭地區(qū)收集標(biāo)本,夜?fàn)I坎納馬拉小鎮(zhèn)附近。第二天早上,希爾起得很早,她聽到一只蟬在帳篷外起勁地唱歌,從聲音判斷這是一個(gè)很難收集的種類,于是拿起一個(gè)捕捉網(wǎng)走出了帳篷。
希爾看到一只又小又黑的雄蟬正在向發(fā)出聲響的地方靠近,可就在它離聲源只有大約20厘米遠(yuǎn)時(shí),它突然飛到了另一棵樹上。過了一會(huì)兒,希爾又聽到另一只雄蟬開始唱歌,接著聽到有雌蟬用咔嚓聲作答。她悄悄地靠了過去,但走近時(shí)卻發(fā)現(xiàn),發(fā)出咔嚓聲的根本不是蟬,而是一只相貌猙獰的紡織娘。她趕緊跑回到早先聽到咔嚓聲的那棵樹下,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了另一只紡織娘。大約有10厘米長,偽裝得非常巧妙。
紡織娘與蟬的“二重唱”錄音顯示。紡織娘對蟬的模仿十分準(zhǔn)確,可以說到了惟妙惟肖的程度。紡織娘的聲音短促、平淡,頻率范圍廣,而且同雌蟬一樣,每次發(fā)聲都是在雄蟬發(fā)出信息暗號(hào)58秒(平均數(shù))后發(fā)出。紡織娘還通過視覺信號(hào)讓雄蟬知道它所在的位置,只是它不能像雌蟬那樣扇動(dòng)翅膀,而是通過急速收彈腿做到了這一點(diǎn)。
希爾和馬歇爾猜測,紡織娘模仿雌蟬的發(fā)聲只是其掠食策略的一部分。為了證實(shí)這一猜測,傍晚時(shí)候,他們支起一頂帳篷,將從坎納馬拉捉來的紡織娘放進(jìn)這個(gè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室,然后又放進(jìn)去幾只雄蟬。這讓他們心痛不已,因?yàn)檫@些蟬都是很難收集到的品種,為了試驗(yàn)他們只好忍痛割愛了。當(dāng)?shù)谝恢幌s開始高歌時(shí),紡織娘很快作出了回應(yīng)。這只雄蟬開始慢慢地走向紡織娘,就在越來越靠近時(shí),紡織娘突然伸出前腿捉住雄蟬,在其頭部咬了一口將其制服。雄蟬很快就被吃了個(gè)精光,只剩下不易消化的前翅。在經(jīng)過五次殺戮試驗(yàn)后,希爾和馬歇爾的猜測得到了證實(shí)。
隨著考察活動(dòng)的不斷進(jìn)行,紡織娘的模仿天才展露無遺,它們能吸引唱不同曲調(diào)的各種蟬。生物學(xué)家們一路上又捕捉到幾種蟬,這讓他們收集的蟬種不斷增加。當(dāng)他們驅(qū)車前行時(shí),這些標(biāo)本中時(shí)不時(shí)地有一兩只會(huì)唱一下情歌,引得紡織娘趕忙咔嚓作答。
為了檢驗(yàn)紡織娘的模仿才能,希爾和馬歇爾用手提電腦播放錄制的蟬鳴聲。他們一共測試了26種蟬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紡織娘能對其中的22種作出正確的應(yīng)答,而且時(shí)機(jī)掌握得都非常好。它們甚至能對來自新西蘭和北美的蟬鳴作出正確的回應(yīng),而此前它們從未聽到過后者的歌聲。
到2008年時(shí),希爾和馬歇爾已經(jīng)錄制了長達(dá)30多分鐘的蟬和紡織娘的“二重唱”,歌聲可謂變化多端,從只有非常簡單的一種音調(diào)到帶有長長前奏曲的復(fù)雜曲段,從簡單、孤立的“滴答”聲,到持續(xù)近2秒鐘的“激隋樂章”,不一而足。無論雄蟬唱出多么復(fù)雜的情歌似乎都難不倒紡織娘。紡織娘并不在意吃哪種蟬,因此蟬歌的音節(jié)無論多么復(fù)雜,多么優(yōu)美動(dòng)聽都與它們毫不相干,它們只需識(shí)別出雄蟬的信息暗號(hào)即可。只要音節(jié)簡短目戛然而止,它們就會(huì)發(fā)出回答信號(hào),從而讓雄蟬上當(dāng)受騙。當(dāng)然,紡織娘也并非總是正確。當(dāng)馬歇爾和希爾夫婦沿著澳大利亞公路旅行時(shí),他們發(fā)現(xiàn)捉到的紡織娘有時(shí)會(huì)對任何一種簡短、尖利的聲音作出反應(yīng),比如兩枚硬幣碰撞發(fā)出的聲音、汽車指示信號(hào)聲,等等。“它們不是完美的,它們也不需要完美?!瘪R歇爾說。
紡織娘是如何進(jìn)化出“攻擊性擬態(tài)”的呢?關(guān)于這個(gè)問題還需要進(jìn)一步的研究。與禪一樣,紡織娘也屬于鳴蟲,還具備鳴蟲的聲學(xué)模仿能力,擁有發(fā)聲結(jié)構(gòu)、聽覺器官以及能解讀音位的大腦。你可能會(huì)認(rèn)為,只有雌性紡織娘能發(fā)出咔嚓聲引誘蟬,實(shí)際上雌雄紡織娘都用這種辦法誘捕蟬。馬歇爾和希爾認(rèn)為,紡織娘進(jìn)化出模仿能力純粹是為了食肉這一目地。
“音樂軍備競賽”
多年來昆蟲學(xué)家一直想解開鳴蟲的求愛歌聲之謎,而馬歇爾和希爾的發(fā)現(xiàn)可能有助于他們解答多種問題,比如是何種因素促進(jìn)了鳴蟲求愛歌聲的變化。它們?yōu)楹巫兓萌绱搜杆俚?。通常情況下,性特征是相對穩(wěn)定的,如果一只雄蟬唱得太過與眾不同,雌蟬就無法識(shí)別它,它就會(huì)失去交配機(jī)會(huì)。蟬歌變化太快常常是種群發(fā)生分化的最初跡象。對于那些生活在同一地區(qū)的剛分化出來的新種類來說,其歌聲改變的原因顯而易見:必須與眾不同才能讓配偶識(shí)別。推動(dòng)變化的另一種力量可能來自雌蟲的選擇偏好,雌蟲的吹毛求疵往往迫使雄蟲改變其音調(diào),以表現(xiàn)它的優(yōu)秀品質(zhì),這或許正是某些蟬歌為何變化如此迅速的原因。
僅就姬蟬來說,馬歇爾和希爾猜測掠食動(dòng)物可能是促使其歌聲發(fā)生變化的推動(dòng)力之一。這是一場“音樂軍備競賽”,姬蟬只有在競賽中擊敗斑點(diǎn)紡織娘才有可能生存下去。某些蟬歌非常復(fù)雜,伴有短樂句,聽起來很像是某種信息暗號(hào),紡織娘在聽到這些短樂句后會(huì)發(fā)出咔嚓聲,但雌蟬從不這樣做。這是為什么?希爾認(rèn)為這可能是雄蟬發(fā)出的假信號(hào),以引誘紡織娘暴露自己。而當(dāng)紡織娘識(shí)破這些假信息后,蟬就必須發(fā)明更多的欺騙信息,以讓自己在這場競賽中始終處于領(lǐng)先地位,其結(jié)果是加快了蟬歌的變化速度。這或許可以解釋一些蟬鳴為何變得如此復(fù)雜。
蟬在與紡織娘的競賽中變得越來越聰明,某些蟬對于那些沒有掌握好恰當(dāng)時(shí)機(jī)的響指似乎更加警覺。它們對咔嚓聲的精準(zhǔn)度和出現(xiàn)時(shí)間有著極嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。至少有一種蟬已經(jīng)能識(shí)破紡織娘的欺騙詭計(jì),這也就是希爾最初看到的那只小黑蟬在靠近紡織娘后又突然飛走的原因。正是這只小黑蟬,科學(xué)家最終發(fā)現(xiàn)了“聲音攻擊性擬態(tài)”。
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昆蟲的攻擊性擬態(tài)
昆蟲世界中的擬態(tài)大部分屬于“防衛(wèi)性擬態(tài)”,可以幫助獵物躲避食肉動(dòng)物的攻擊?!肮粜詳M態(tài)”則是指食肉動(dòng)物利用交配承諾或虛假食物誘騙獵物的一種手段。比如琵琶魚用頭部“釣竿”上的肉質(zhì)突起、短吻鱷用蠕蟲般的粉紅色舌頭作為誘餌。不過,最老辣的“攻擊性擬態(tài)”當(dāng)屬利用求偶信號(hào)吸引獵物,其中最著名的例子之一是流星錘蛛。
雌性流星錘蛛通過分泌少許雌蛾信息素來吸引雄蛾。這種技藝非凡的蜘蛛利用其吐出的一根細(xì)絲末端的黏液團(tuán)捕捉獵物。當(dāng)飛蛾靠近時(shí),它舞動(dòng)起黏液團(tuán),看上去就像功夫高手在舞動(dòng)流星錘。黏液團(tuán)的快速運(yùn)動(dòng)很容易讓雄蛾誤認(rèn)為是一只雌蛾在飛動(dòng),從而進(jìn)入蜘蛛的攻擊范圍。蜘蛛看準(zhǔn)目標(biāo),一錘砸去,只要飛蛾被擊中,就立刻被黏性極強(qiáng)的黏液團(tuán)粘住,稀里糊涂地成為蜘蛛的口中食。為了誘使昆蟲靠得足夠近,流星錘蛛還會(huì)釋放一種易揮發(fā)化合物,里面含有蛾的信息素成分。大部分種類的流星錘蛛只捕捉一種蛾,但也有一種流星錘蛛能捕捉數(shù)種蛾,秘密就在于它能根據(jù)不同種類的蛾改變其“化學(xué)香水”的味道。
比流星錘蛛技高一籌的是扁螢屬螢火蟲的雌蟲,它們堪稱昆蟲世界中最狡猾的“女巫”。這是一種高度特化的掠食昆蟲,喜歡躲在暗處偷偷窺探紅螢屬螢火蟲的求偶閃光信號(hào),然后模仿其雌蟲向雄蟲發(fā)射足以亂真的閃光回應(yīng)信號(hào),誘使求偶心切的雄蟲誤入其早已布好的陷阱。然而,演技更高超的是扁螢屬的雄蟲,它可以模擬紅螢屬雌蟲獵物的閃光,當(dāng)其被吸引過來并準(zhǔn)備對“獵物”發(fā)動(dòng)攻擊時(shí),它又機(jī)警地轉(zhuǎn)換成它自己的求偶信號(hào),雌蟲就稀里糊涂地成了它的愛情俘虜。
在設(shè)置愛情騙局方面,雄性蟋蟀的技藝并不亞于雄性螢火蟲,所不同的是,雄性蟋蟀是通過叫聲來吸引異性,歌聲最動(dòng)聽的雄性蟋蟀往往會(huì)得到異性的青睞。不過,這種方法也有弊端,就是在吸引異性的同時(shí)會(huì)招來競爭者。于是,有的雄性蟋蟀玩起了“螳螂捕蟬黃雀在后”的把戲:它偷偷躲藏在一只雄性蟋蟀的身后,待這只雄性蟋蟀用歌聲把一只雌性蟋蟀吸引過來后,之前悄無聲息的它便會(huì)模仿這只雄性蟋蟀的叫聲,假裝動(dòng)聽的月下情歌是它唱出來的,雌性蟋蟀被它所迷惑并與之進(jìn)行交配,令在一旁的雄性蟋蟀納悶不已:“問題究竟出在哪兒呢?”