来源:滚动播报

(来源:科普中国)

不知你有没有注意到,在很多大树的树干和枝杈上经常有一些像微型鸟蛋一样的小东西。

灰白色的外壳上有深褐色的条纹,顶端还会出现一个非常规则的圆形孔洞。

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也许已经被你猜到,它是某种小动物的窝。

那么它的主人是谁呢?曾经捏爆过它的人,其实已经悄悄后悔过了......

“威名远扬”的“洋剌子”

有农村生活经历的小伙伴们大概可以马上给出答案:这是“洋剌罐儿”,是“洋剌子”(江南地区也称为“洋辣子”)结的茧!

“洋剌子”绝对是很多小伙伴的童年阴影。

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黄刺蛾(Monema flavescens)的幼虫,看着就疼。丨pcjoin.com

所谓“洋剌子”,是刺蛾科(Limacodidae)若干种蛾类的幼虫。顾名思义,“(幼虫)带刺”是这个类群最具标志性的特征。被刺蛾幼虫蜇了,会立刻感到一阵火辣辣的刺痛。

刺蛾幼虫的每一根刺都是一个毒液生产、储存与注射的“工具”:毒刺是中空的,基部有一个分泌细胞,用于制造毒液并贮藏于毒刺的空腔中,刺尖有一个关节状的“断点”。当幼虫蜇人时,毒刺穿透皮肤后从此处断裂,使空腔中的毒液注入皮肤中。

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刺蛾科 Doratifera vulnerans 的毒刺结构。c=毒刺外壁,v=毒液,sc=分泌细胞,st=刺尖,r=断点。丨参考文献[1]

在刺蛾幼虫的毒液中,导致剧痛的主要成分是作用于哺乳动物的感觉神经元,引发疼痛的多肽类毒素,此外也含有组胺等小分子和一些其他多肽、蛋白质和酶等,可引发红肿、瘙痒等炎症反应。

刺蛾幼虫是植食性昆虫,身上的毒刺是防御性的,因此被蜇伤后主要导致剧痛等局部反应,一般不会有严重后果。但如果症状长时间不消退甚至加重,则需要就医以寻求专业治疗,以防过敏等症状。

“洋剌罐儿”是怎样形成的?

说回“洋剌罐儿”,也就是刺蛾的茧。刺蛾种类很多,茧的形态和结茧的位置也不尽相同。我们在树杈上见到的那种带有褐色条纹的“洋剌罐儿”,是黄刺蛾(Monema flavescens)的茧。

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树枝上的黄刺蛾茧。丨researchgate.net

相较于柔韧的蚕茧,“洋剌罐儿”明显要坚硬很多,更像蛋壳或贝壳的质感,但又有一定的韧性,没那么脆。茧壳是由一种类似钢筋混凝土的复合材料构成的,看一下黄刺蛾幼虫结茧的过程,大概能略知一二。

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黄刺蛾茧壳的结构,由柔韧的丝和坚硬的矿物晶体(二水合草酸钙)共同构成。丨参考文献[4]

首先,黄刺蛾的老熟幼虫会寻找枝杈等表面整洁的位置,作为茧附着的基质,然后吐丝结茧。

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正在吐丝结茧的黄刺蛾幼虫

幼虫结茧的方式起初和蚕基本一致,都是用丝一层层编织,形成茧壳。对于蚕来说,这一步完成,结茧也就大功告成了。

但对于黄刺蛾幼虫来说,这只是一座“大楼”的“钢筋框架”。

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丝质结构基本完工的黄刺蛾茧,茧中的幼虫隐约可见。

随后,幼虫就要开始浇筑“混凝土”了。它从肛门中排出在马氏管(昆虫排泄代谢废物的器官)中产生的草酸钙“水泥”,将其均匀地涂抹在丝质的茧上,赋予茧硬度,同时唾液腺中分泌特定的蛋白质,在酶的作用下交联固化(类似昆虫蜕皮后外骨骼的硬化),进一步加固茧壳,并且赋予茧深褐色的条纹。

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幼虫排出草酸钙“灰浆”(茧顶部的白色液滴)。

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幼虫将草酸钙涂抹在茧壳上。此系列图来自参考文献[5]。

至此,提供韧性的丝和提供硬度的矿物晶体“强强联手”,使黄刺蛾的茧成为最坚固的虫茧之一,让幼虫可以在这个与世隔绝的“小房间”里安然度过寒冬。

值得注意的是,黄刺蛾在茧中越冬的状态并不是蛹,而是预蛹状态的幼虫。打开刺蛾茧,可以发现里面的虫仍保留着毛毛虫的轮廓,只是褪去了斑斓的体色,毒刺也退化成黑色的毛,基本失去了防御功能。等到第二年暮春时节,茧中的幼虫才会蜕皮化蛹。

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东北菜馆里一盆新剥的柞蚕(Antheraea pernyi)蛹,绿色的即为茧中预蛹状态的幼虫,蜕皮后变成旁边黑褐色的蛹。笔者摄

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茧内的黄刺蛾预蛹丨alpine-plants-jp.com

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某种刺蛾的蛹丨pybio.org

很快,蛹会羽化成黄刺蛾的成虫。那么,既然茧如此坚固,蛾如何破茧而出呢?

原来,幼虫结茧时早就留好了出路:茧顶部有一圈丝层较为薄弱,成虫羽化后可以轻易地从内部将茧壳顶开,留下一个非常规则的圆孔,就是我们在树上看到的那样。

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黄刺蛾的成虫,在一众灰突突的扑棱蛾子里面,颜值算高的了。丨forest-akita.jp

值得注意的是,并非所有刺蛾的茧都像黄刺蛾茧那样无害!有些刺蛾种类的幼虫结茧时会把毒刺织入茧内,增强防御。因此不推荐徒手扒拉不明的刺蛾茧(特别是表面明显有刺毛的),或者随便剥开茧,以防中招!

让我看看是谁忍不住捏爆了这些洞洞壳~

上海的“洋剌子”家族

刺蛾的幼虫多为不折不扣的广食性昆虫,对多种果树和绿化用的阔叶乔灌木来者不拒,因此是城市绿化带里的常客。除了黄刺蛾外,上海绿化带里较为常见的刺蛾科还有以下几种:

丽绿刺蛾(Parasa lepida):幼虫通体翠绿,两撮红色的刺格外扎眼。此种很常见,笔者不止一次见过它们在不同种类的树上大量出现,令人头皮发麻。

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丽绿刺蛾幼虫。丨笔者摄
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丽绿刺蛾幼虫。丨笔者摄

褐边绿刺蛾(P. consocia):幼虫外形和丽绿刺蛾相似,背部中央有鲜艳的蓝色条纹。

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褐边绿刺蛾幼虫。丨笔者摄
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褐边绿刺蛾幼虫。丨笔者摄

扁刺蛾(Thosea sinensis):幼虫身体扁平,晶莹剔透的浅绿色,宛如树叶。

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扁刺蛾幼虫。丨treeinfo.net

桑褐刺蛾(Setora postornata):幼虫体色为鲜艳的红色或黄色,配上夸张的毒刺,视觉效果拉满。

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桑褐刺蛾的幼虫。丨gagaphoto.com

总之,无论是令人望而生畏的“洋剌子”,还是小巧精致的“洋剌罐儿”,都蕴藏着这些小小昆虫的生存智慧。

再偶遇它们,不妨在保持安全距离的前提下仔细观察,或许能发现它们更多的秘密。

参考文献

[1] Walker, A. A., Robinson, S. D., Paluzzi, J. V., Merritt, D. J., Nixon, S. A., Schroeder, C. I., Jin, J., Goudarzi, M. H., Kotze, A. C., Dekan, Z., Sombke, A., Alewood, P. F., Fry, B. G., Epstein, M. E., Vetter, I., & King, G. F. (2021). Production, composition, and mode of action of the painful defensive venom produced by a limacodid caterpillar, Doratifera vulnerans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 118(18), e2023815118. https://doi.org/10.1073/pnas.2023815118

[2] Yao, Z., Kamau, P. M., Han, Y., Hu, J., Luo, A., Luo, L., Zheng, J., Tian, Y., & Lai, R. (2019). The Latoia consocia Caterpillar Induces Pain by Targeting Nociceptive Ion Channel TRPV1. Toxins, 11(12), 695. https://doi.org/10.3390/toxins11120695

[3] Walker A A, King G F. Venoms of Lepidoptera: Evolution, Composition, and Molecular Modes of Action[J].Annual Review of Entomology,2025,70:1‑24

[4] Qin, L., Li, J., Guo, K., Lu, M., Zhang, Y., Zhang, X., Zeng, Y., Wang, X., Xia, Q., Zhao, P., Zhang, A. B., & Dong, Z. (2022). Insights into the structure and composition of mineralized hard cocoons constructed by the oriental moth, Monema (Cnidocampa) flavescens Walker. Insect biochemistry and molecular biology, 151, 103878. https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2022.103878

[5] 黄刺蛾幼虫结茧的过程 80倍速, https://www.bilibili.com/video/BV11D4y1e7W8/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=41c8662fc9731a4ac924aa89243d54aa

[6] Furukawa T. Studies on the cocoon of Monema flavescens Walker. III. Composition and hardness of cocoon shell[J]. Japanese Journal of Applied Entomology and Zoology,1984,28(4):269‑276

[7]以点带面打开“天窗”丨刺蛾破茧方式探究(3). https://mp.weixin.qq.com/s/YtKn4EfsXyn_WT_oUss_MQ

[8] Lin, Y. C., Lin, R. J., Braby, M. F., & Hsu, Y. F. (2019). Evolution and losses of spines in slug caterpillars (Lepidoptera: Limacodidae). Ecology and evolution, 9(17), 9827–9840. https://doi.org/10.1002/ece3.5524