黑灰蝶(學名:),又名黑小灰蝶、臺灣黑小灰蝶、蟻巢紫灰蝶、台灣黑小灰蝶。是一種主要分布於東亞國家(如日本與韓國)的寄生性蝴蝶。牠是日本弓背蟻的「杜鵑型」寄生者。牠透過化學擬態欺騙工蟻,使其在幼蟲處於第三齡期時將其收養。之後,牠會被工蟻以口對口方式餵食,就像是牠們自己的幼蟲一般。
由於其對日本弓背蟻的高度依賴,黑灰蝶的棲地亦受限於寄主螞蟻的棲息偏好。日本弓背蟻喜歡在陽光充足的地區築巢,因此黑灰蝶也受到相同限制。蝴蝶幼蟲孵化後需依賴蚜蟲為食,因此並非所有有日本弓背蟻棲息的地點都適合 黑灰蝶 生存。 這些蚜蟲同時也受到黑灰蝶寄主螞蟻日本弓背蟻的照顧。 這點與多數其他寄生性蝴蝶不同,後者通常以植物為食。
幼蟲被日本弓背蟻工蟻收養時,有時為第二齡期,但通常是在第三齡期。 它們依靠螞蟻的反芻物為食,並完全仰賴寄主螞蟻才能存活——因此此寄生行為為一種物種專屬的義務性互動關係。 這樣的策略性位置安排,可讓剛孵化的毛毛蟲立即取得食物來源,並鄰近將來會收養牠們的寄主螞蟻。子代在第一齡期時幾乎可以確保有食物來源,先由蚜蟲供應,之後再由螞蟻餵養直到化蛹。黑灰蝶 為一年一代(univoltine),意即雌蝶每年僅產下一小窩後代。
成蟲
黑灰蝶也會在晚春羽化,約在化蛹後兩週內完成——牠屬於季末羽化的昆蟲。
寄生性
寄主
黑灰蝶 最常因其與寄主螞蟻日本弓背蟻間的專性寄生關係而被研究。寄主工蟻會收養第三齡毛毛蟲,之後毛毛蟲會在其中生活並成長達十個月之久。牠們會在日本弓背蟻的巢中度過其幼蟲期剩餘的時間,並會選擇在螞蟻巢口處化蛹。 它們攝取的是成年螞蟻的反芻物,此餵食機制稱為口餵(trophallaxis)。 因此,N. fusca 完全仰賴成年螞蟻供給其食物。
克服寄主的機制
黑灰蝶 會透過分泌與釋放角質碳氫化合物(CHCs)進行化學擬態,以欺騙寄主螞蟻將其毛毛蟲視為己出。CHCs 通常用於傳遞有關昆蟲的階級、群體、年齡等資訊。 這些 CHCs 由 DNO(N. fusca 的內分泌腺體)所分泌,其主要含糖成分為海藻糖(而非一般認為的葡萄糖)。
在毛毛蟲被收養之後,所產生的 CHCs 會發生變化,顯示其可能學習並重新調整分泌物,以更貼近與其頻繁接觸之工蟻的氣味。這一點也可從另一發現獲得支持,即蝴蝶幼蟲所分泌的 CHCs 更接近雄性成蟻而非螞蟻幼蟲的 CHCs。
CHCs 幫助毛毛蟲避免遭受螞蟻攻擊,方法是模仿群落專屬資訊的產生。
保護色與行為
化學擬態
黑灰蝶 能夠被收養進寄主螞蟻群落的主要機制之一,即為其所採用的化學擬態。這種策略不僅讓蝴蝶得以進入螞蟻群落,進而獲得長達十個月的口餵營養與照顧,亦能傳遞虛假的群落與個體識別資訊,使其與雄性成蟻的身分相符。 毛毛蟲因而得以在該群落中生活數月,不僅未受寄主螞蟻攻擊,甚至還獲得幾乎與寄主照顧其自家幼蟲相等的養育。CHCs,也就是毛毛蟲所使用的化學物質,經調整後能更近似成蟻雄性的化學訊號。
生理機制
化學物質的分泌
除了化學擬態之外,毛毛蟲的分泌物也能迎合日本弓背蟻的味覺偏好。該分泌物主要由四海藻糖組成,來源於 DNO(一種內分泌腺),而毛毛蟲此時為第三齡期。這些化學物質亦包含胺基酸,這些胺基酸被視為寄主螞蟻重要的氮來源。
這些化學分泌物會持續被調整,以持續吸引寄主螞蟻——這類「安撫物質」在寄生者數量稀少、規模小時,可能會在演化上維持穩定。
互利共生
雖然在這種「杜鵑式」互動中,蝴蝶無疑獲得較大益處,但已有研究指出此過程中可能存在互利共生,尤其是針對 N. fusca 的化學分泌物。其所分泌的四海藻糖可視為給予寄主螞蟻的一種回饋,用以交換其對幼蟲的哺育與照顧,因為螞蟻偏好取食含有高濃度四海藻糖的分泌物。而當中的胺基酸則可能為寄主螞蟻提供重要且豐富的氮營養來源。
保育現況
棲地喪失
黑灰蝶被列於日本紅皮書為瀕危物種。 在有蝴蝶紀錄的44個都道府縣中,目前僅有27個仍維持紀錄,顯示其分布減少了39%。大多數衰退發生於過去40年間,即從1980年代至今。牠也是四種已在四國絕跡的物種之一。
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導致黑灰蝶數量下降、進而陷入瀕危的兩個主要原因為:里山生態系退化與都市開發。 因為蝴蝶所能棲息的區域多為初期演替階段,為避免這些地區演替至晚期階段導致蝴蝶棲地喪失,這些棲地就必須維持於該狀態。許多里山因缺乏管理,不是被破壞就是演替成森林。 這一現象在過去30至40年間越加明顯。
另一原因是都市化開發。不僅導致里山的價值降低(進而被遺棄),也破壞部分自然土地,以騰出空間進行都市建設。儘管維持初期演替狀態可能較為困難且費用高昂,但保護其他更穩定的棲地,例如火山附近的峭壁或草原,將會是更可行的保育方案。
在南韓也可見類似衰退趨勢,自1999年以來便未再觀察到該物種。
參考資料
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