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在阳光下,扁头泥蜂Ampulex compressa)会散发着绿宝石般的金属光泽。不过,它们最出名的地方并不在于闪亮的外表,而在于活捉蟑螂,然后把蟑螂变成孩子们的美食
扁头泥蜂伏击蟑螂 
Entomological Society of America
今年八月,研究又发现,扁头泥蜂的幼虫不仅仅是钻进蟑螂体内吃掉心脏,它还会咬破蟑螂的气管,这样它在蟑螂的身体里也能顺利呼吸。并且,在通了气之后,它吃蟑螂吃得更香了
扁头泥蜂,蟑螂的克星 | Andreas Kay
你可以把它想象成《异形》,”论文作者、范德比尔特大学的神经生物学家肯尼思·C.卡塔尼亚(Kenneth C. Catania)说道。
一旦它进入你体内,游戏就结束了。”
灭蟑螂大师
雌性扁头泥蜂的体长大约是22毫米,雄性的体型更小一些。交配之后,雌性扁头泥蜂就会去寻找一只美洲大蠊。美洲大蠊的平均身长大约是40毫米,几乎是前者的两倍,然后这没什么卵用。
体型对比 | 参考资料[4]
雌性扁头泥蜂虽然体型不如大蟑螂,但是它可以产生毒液只要找到机会蛰伤蟑螂,剩下的交给毒液就行。蛰蟑螂的任务分两步——
1. 用嘴咬住蟑螂,将毒刺瞄准蟑螂的胸部。这一蛰可以暂时麻痹蟑螂,好让第二蛰可以更加精准。
先蛰胸部 | 参考资料[1]
2. 将毒刺穿过蟑螂喉咙的软组织,并向上推入蟑螂的大脑
再蛰大脑 参考资料[1]
扁头泥蜂的毒刺上有感受器,可以帮助它找到蟑螂的大脑。大脑被蛰了之后,蟑螂就彻底失去了自主行动能力原本敏感且灵活的触角,也瞬间耷拉下来——悲惨的命运就此开启。
被蛰到脑袋后,蟑螂触角的变化 
Great Adaptations
扁头泥蜂先咬断蟑螂的两根触角,然后含住剩下的触角,开始吸蟑螂的血淋巴,补一补战斗后的疲惫身子。
咬断蟑螂的触角,喝蟑螂的血淋巴 | Libersat's Laboratory
在毒液的作用下,蟑螂已经失去了逃跑的意识。扁头泥蜂拽着蟑螂的一根触角,把这个大猎物拖到它物色好的洞穴
实验中,骷髅头成了藏蟑螂的洞穴
 | Great Adaptations
在那里,在没有任何反抗能力的蟑螂的中腿位置,雌性扁头泥蜂顺利地产下一颗小米粒般的卵
图片可能引起不适,请谨慎左滑
 | 图一出自参考资料[1]、图二出自Libersat's Laboratory
完事后,它爬出洞穴,用泥土和各种小碎片把洞穴的出口死死堵住。门关严后,雌性扁头泥蜂的任务完成了,它放心地向前出发了。
在它身后的黑暗洞穴里,只有昏睡的蟑螂,以及即将快速长大的虫卵。
 实验中,扁头泥蜂使用了金色塑料片堵住洞穴门口 | Great Adaptations
吃心脏,咬气管
三天后,蟑螂身上的幼虫孵化了。幼虫越长越大,急需补充大量营养,于是,它在蟑螂的胸腔凿出一条路,然后进入蟑螂的身体里开始吃啊吃
雌性扁头泥蜂当初注射的毒液不仅能麻痹蟑螂,似乎还能放慢蟑螂的新陈代谢。衡量新陈代谢的一种方法是测其一段时间内消耗了多少氧气。研究发现,被蜇过的蟑螂的耗氧量比健康的蟑螂要低得多。而保持水分是延长生存的关键,不过目前还不清楚毒液到底是如何让蟑螂保持水分的,但总之它可以确保幼虫孵化时有新鲜的蟑螂可以吃
中间的那条线是蟑螂的背血管,线上的一个个点是蟑螂的心脏 | 参考资料[1]
过去的研究者认为扁头泥蜂之类的拟寄生物(Parasitoid)会避开宿主的重要器官,以维持宿主的生命。但是,“我发现这种拟寄生物会直接进入蟑螂的心脏,然后开吃,”卡塔尼亚说道。幼虫进入蟑螂胸腔后,就会吃背血管和心脏胸腔
吃蟑螂的背血管 参考资料[1]
更让他意想不到的是,吃了蟑螂的心脏后,幼虫就开始啃咬蟑螂的气管。和其他昆虫一样,蟑螂没有肺。类似鼻孔的气门、以及由许多气管组成的气管网络是蟑螂的呼吸系统。
破裂的气管会将空气释放到蟑螂体内,形成一个个小气泡,而当幼虫的气门碰到这些气泡时,就会吸入这些气泡。有意思的是,当蟑螂的气管破裂开始释放气体时,幼虫的进食速度会开始加快
咬破蟑螂的气管后,幼虫的气门吸收气泡 | 参考资料[1]
也就是说,幼虫一边呼吸着蟑螂体内的空气,一边加速吃掉蟑螂。与许多其他拟寄生物相比,扁头泥蜂幼虫在比较早期的阶段就破坏了宿主重要的背血管和气管。至于原因,研究人员猜测是——扁头泥蜂必须在蟑螂被其他东西吃掉之前快速进食。
图片可能引起不适,请谨慎左滑
幼虫在蟑螂肚子里蠕动 | Libersat's Laboratory
吃饱的幼虫越长越大,之后会在蟑螂体内变成一个蛹。蟑螂的身体变得干燥,不会腐烂。几周后,一只扁头泥蜂破茧而出。一同被冲破的,还有蟑螂干燥的躯壳。
每一只爬出洞穴的扁头泥蜂,背后都有一具蟑螂的尸首
 蟑螂的身体滋养、“孕育”了一只扁头泥蜂 | Libersat's Laboratory
蟑螂的后旋踢
作为逃跑大师,蟑螂当然也不会坐以待毙,而坚硬、带刺的大长腿是它最有力的防身武器
在被扁头泥蜂盯上时,许多蟑螂都进行了强有力的反击。研究发现,有63%的蟑螂在最初的3分钟内抬高身体,把自己体型的优势最大化,然后旋转身体角度,对着扁头泥蜂的脑袋或身体来一个后踢。而扁头泥蜂遇到会踢腿的大蟑螂时,似乎也会放弃攻击。
蟑螂的大长腿是防御利器 | Vanderbilt University
最好的策略是保持警惕,保护你的喉咙,并反复攻击对方的头部,”卡塔尼亚说道。
有的蟑螂还会以防御姿势靠近扁头泥蜂,通过发出它很健康的信号来提升威慑力。扁头泥蜂也是“看螂下菜碟”,遇到不好惹的大蟑螂,就转去攻击体型更小、防御能力更弱的蟑螂
在实验中,几乎所有的幼年蟑螂都无法成功防御,最终都命丧洞穴。
撰文 | Cloud
审校 | Ziv
参考资料:
[1] Catania, K. C. (2023). Early destruction of cockroach respiratory system and heart by emerald jewel wasp larvae. Curr. Biol., 33(15), R799–R800. doi: 10.1016/j.cub.2023.06.005
[2] Arvidson, R., Landa, V., Frankenberg, S., & Adams, M. E. (2018). Life History of the Emerald Jewel Wasp Ampulex compressa. Journal of Hymenoptera Research, 63, 1–13. doi: 10.3897/jhr.63.21762
[3] Bittel, J. (2023). These Tiny, Beautiful Wasps Eat the Hearts Out of Cockroaches. N.Y. Times. Retrieved from https://www.nytimes.com/2023/10/29/science/emerald-jewel-wasp-cockroach.html
[4] Catania, K. C. (2018). How Not to Be Turned into a Zombie. Brain Behav. Evol., 92(1-2), 32–46. doi: 10.1159/000490341
[5] Contributors to Wikimedia projects. (2023, February 02). Emerald cockroach wasp - Wikipedia. Retrieved from https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Emerald_cockroach_wasp&oldid=1137111938
[6] Cockroaches deliver karate kicks to avoid being turned into “zombies”. (2018, November 03). Retrieved from https://arstechnica.com/science/2018/11/karate-kicking-cockroaches-can-fight-off-zombifying-jewel-wasps
[7] Adaptations, G. (2021, October 13). A "mock" free will test to see if the jewel wasp brain sting has made a zombie of the roach. Youtube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=bNTKm_KJgZs
[8] Rafferty, J. P. How Do Cockroaches Breathe? Encyclopedia Britannica. Retrieved from https://www.britannica.com/story/how-do-cockroaches-breathe
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