石炭纪的天空是有翅昆虫的避难所,只要振翅一飞,蝎子,鞭蝎,无鞭蝎,蜘蛛还有角怖蛛就拿它们毫无办法。然而,这些飞行先驱终究还是无法摆脱蛛形类的侵扰,一支奇特的蛛形动物已经找到了从它们身上榨取营养的方法。
研究者在一块3.2亿年前中石炭纪的有翅昆虫化石上,发现了一个熟悉的身影:螨虫。
一只体长0.8毫米的螨虫附着在比它大得多的昆虫身上:这个场景被凝固保存了3.2亿年。图片来源自[1]。
现在我们知道,很久很久以前,这只甲虫的祖先和它背上的螨虫的祖先就建立起了紧密的联系。图片来源见水印。
被螨虫寄生的盲蛛,它们把口器刺入护甲薄弱的关节处,贪婪地吸食体液。图片来源见水印。
研究者把这只化石螨虫命名为Carbolohmanniamaimaiphilus,这也是此类行为的最早记录。需要指出的是,身上并没有发现寄生性的特征,比如步足退化,刺吸式口器和附着结构。它也许只是在搭便车,或者寻求庇护。不过可以肯定,昆虫从中是得不到什么好处的。这种不对等的共栖关系很可能就是寄生的开端。
Carbolohmanniamaimaiphilus化石SEM图像和复原图。这只螨虫可能并不从昆虫身上吸取营养,但它的后代就说不定了。图片来源自[1]。
同样是微型蛛形动物,拟蝎会用钳子状的脚须把自己固定在大中型昆虫,鸟类或者蝙蝠身上,扩散到远超过自身运动能力所能达到的地方。在许多虫珀化石里都能找到正在“搭车”的拟蝎。图片来源见水印。
螨虫属于一支非常古老而特化的蛛形动物:蜱螨亚纲(Acari)。这个亚纲包括多个已知的现存种,是蛛形纲中最大的类群。考虑到这类动物微小的体型和隐秘的生活,真正的种数可能远远超过这个数量。
螨类很可能是最早登上陆地的动物之一。目前发现的最早的螨虫化石来自泥盆纪早期,而且它们的外形和生活习性已经非常特化了,这表明有一个人们所未知的早期演化历程。可惜的是,由于它们的体型太小,没有相关的化石资料保存下来。
泥盆纪螨虫Protochthoniusgilboa化石和复原图,它已经和现代的螨虫非常接近了。图片来源自[2]。
螨虫的祖先很可能是最早登陆的动物之一,经过一段不为人知的演化后,它们开始定居在早期的维管植物体内,取食幼苗和汁液。它们的寄生活动会在植物身上留下了微小的痕迹,这些痕迹最早从石炭纪开始出现,并一直延续到现代,从未中断。
一些现代螨虫潜入植物的幼嫩组织内(c),钻出微小曲折的孔道(g),躲在里面吸食汁液,然后把粪便排泄在孔道里(a)。图片来源自[3]。
石炭纪石松植物和裸子植物(科达木)的化石剖面显微放大后,发现了螨虫破坏造成的空洞,以及填充在里面的粪便化石。在未来,螨虫的宿主还会扩大到各种动物。像这样入侵皮肤,吸取营养,而它们的排泄物是造成过敏的重要源头之一。图片来源自[3]。
在其他节肢动物,尤其是螯肢类,还在张牙舞爪地和脊椎动物生死相搏时,螨虫的祖先已经完成了身体小型化的改造。它们潜藏在各种微小的缝隙,包括植物和动物的身体内。在适应微环境的过程中,演化出异常多样的形态和结构。一些自由生活和体外寄生的种类还保留着蛛形动物的外形,它们看上去像是非常小的蜘蛛。
两类螨虫的身体结构。虽然变形很大,但还基本能看出头胸部(虽然非常退化)和腹部愈合成一体;还有螯肢,脚须和四对步足:这是螯肢动物的招牌特征。图片来源自[4]。
但许多寄生性,尤其是体内寄生的种类,单看外形,已经完全看不出属于蛛形类了。由于差异太大,许多研究者认为蜱螨类并不是一个单系群。
蠕形螨寄生在人类的毛囊里,是痤疮,毛囊炎和酒糟鼻的罪魁祸首之一。为适应狭小,油腻和缺氧的生活环境,它们已经把自己改造得面目全非了。图片来源自网络。
一些蜱螨类代表的外形。上排从左到右:甲螨(Oribatida),辐螨(Actinedida),革螨(Gamasida),节腹螨(Opilioacarida);中排从左到右:辐螨2,巨螨(Holothyrida);下排从左到右:粉螨(Acaridida),甲螨2,真螨(Eleutherengona),软蜱(Argasina),硬蜱(Ixodina)。图片来源自[4]。
蜱螨类的生活习性和它们的外形一样千变万化。有许多螨虫是微型的捕食机器,它们会凶猛地攻击微型昆虫,或者其他螨虫,吸干猎物的体液。
正在捕食沫蝉若虫(上图)和其他螨虫(下图)的肉食螨。这种毫米级的杀戮无时无刻不在上演,但几乎没人会注意到它们。图片来源自网络。
再次乱入的拟蝎:它们也是螨虫的天敌。上图中的拟蝎生活在蜜蜂的蜂巢中,捕食寄生的瓦螨,可以帮助蜂群去除寄生虫。图片来源自[5]。
人们更熟悉的是寄生性的螨虫,因为它们会造成各种困扰。许多植食性螨虫会伤害作物,传播疾病,造成减产甚至绝收。
躲藏在叶片下方吸食汁液的叶螨。它们俗称为“棉红蜘蛛”,是重要的农业害虫。图片来源见水印。
至于寄生在动物身上的,最有名的莫过于让人闻风色变的蜱虫了。这类吸血虫分布很广,在一些地区数量特别多。笔者曾经在游览奈良春日大社时,被漫步在表参道的鹿身上(尤其是鹿角上)密密麻麻的蜱吓到。所以在野外,尽量不要接触野生动物。
硬蜱的发育过程,从卵中孵出的幼虫只有三对足,经过蜕皮变态成四对足的若虫,最后发育为成虫。图片来源见水印。
蜱的口器放大图。它的口锥和螯肢上长有尖利的倒钩,一旦被叮咬极难拔出,硬拽的话,很容易扯断蜱的身体,把口器留在皮肤里,造成感染。如果在身上发现蜱虫,医院求助专业医生取下虫体,进行消毒。图片来源自网络。
不管如何痛恨,这些小怪物就生活在我们的身边,和身体里。它们从3亿年前就已经做此营生,把瘙痒和不快赐给包括我们在内的宿主,一代又一代,绵延不息。
除了螨和拟蝎,还有两类微型的蛛形动物,在本回一并介绍一下吧。它们是裂盾目(Schizomida)和须脚目(Palpigradi),只有十几个种类的小目。这两类动物都生活在潮湿的土壤表层,捕食一些微小的节肢动物。
上图:裂盾蝎(裂盾目);下图:微鞭蝎(须脚目)。它们都只有几毫米长。这两类动物都和鞭蝎亲缘关系很近,仔细看,裂盾蝎的尾部有一根很短的尾鞭。图片来源自网络。
地球名片
生物分类:动物界-节肢动物门-螯肢动物亚门-蛛形纲-蜱螨亚纲
存在时间:早泥盆纪至现代
现存种类:超过种
化石种类:不明
生活环境:陆地,极少数淡水
代表特征:小型到微型蛛形动物,非常特化
代表种类:各种蜱虫,螨虫
参考文献:
[1]Robinetal.,ACarboniferousMiteonanInsectRevealstheAntiquityofanInconspicuousInteraction,CurrentBiology(),中医治疗白癜风医院北京最权威白癜风专科医院