人们用语言表达情感、交流思想。通过交谈,促进相互理解,很好地合作。然而同是语言,并不能在所有人们之间沟通。显然,中国人与德国人、美国人、法国人等各国的外国人之间,语言是不相通的。如果没有经过学习,只能各说各的话,无法进行交谈,谁也理解不了对方。动物的化学语言是否也有这种现象,有没有局限性呢?
研究表明,动物的化学语言也是有一定范围的。一般说来,动物应用的化学语言有两类,一类只在同一物种内起作用,这类语言通常叫做外激素,或信息素;另一类在不同物种的个体间传达消息,这类语言叫做异种外激素。
有一种昆虫,叫步 。雌虫、雄虫在繁殖时期都能放出一些气味,引诱它们从远处聚到一起。然后,雌虫、雄虫在近距离内,又释放另外一些分泌物,互相对话,以便进一步确定是否可以交配。非常有意思的是,当雌虫不愿意接受交配时,她们会用严厉的化学“语言”对屡屡追求的雄虫表示拒绝。此时,由雌虫腹部一端的腺体内,向雄虫放出一种液体的化学物质。雄虫得到这种气味消息,立刻停止跑动,不再向雌虫求爱,而是不断地用前肢清洗头部和触角,清洗动作愈来愈快,以至失去平衡,翻滚过来,以背着地。严重时,雄虫甚至会昏迷过去,1~3小时后才渐渐苏醒。我们也有这样的体验,当听到一个特别意外的坏消息时,会昏厥过去。步 的化学语言竟也有这种威力,居然能令雄虫昏迷,是多么的神奇呀!
步 发出了这样多的语言信号,有引诱雌、雄虫聚到一起的化合物,有雌虫对雄虫拒绝求爱的告白,甚至会令雄虫昏迷。但在它们近旁栖居的多得数不胜数的其他昆虫和小生物,对步 的种种信号却无动于衷。显然,其他物种不能明白步 化学信号中的含意,彼此语言不通,所以它们对这些信号表示淡漠,不能引起它们的任何反应。
雌步 为什么发出如此强烈的化学信号呢?原来雄步 有一个坏毛病,它一有机会,就偷吃雌虫产下来的虫卵。当雌虫不接受交配时,用严厉的化学语言,阻止雄虫靠近自己,并制止雄虫的活动,使它不干扰自己的排卵行为。待卵产完,雌步 立即将产卵的隧道封闭,这时,雄虫苏醒或靠近前来就没有关系了。因为卵已经被保护起来,不会遭受雄步 的危害了。从这个例子中,我们可以看到在同一物种内传递信息的语言,也就是外激素的作用。
还有一类化学语言是在不同物种之间传递情报的,是在这个种的动物和那个种的动物之间的对话,有的却是在动物和植物之间交谈。奇怪的是,虽然它们都各有自己的“本国”语言,不是同族的两伙伴,却也能彼此谈心,不用经过翻译,就能息息相通。
很多昆虫是以植物为食物的,在昆虫和取食的植物之间经常发生对话,它们都能懂得彼此的语言,可谓无师自通。当然,这种交谈并非都是有益的。在它们掌握了彼此的信号时,可能会对自己非常不利。
有一种危害苹果的害虫叫苹果蠹蛾,该虫的幼虫取食苹果,它们分布在许多地方,是一种世界性的果树害虫。经过科学家们的努力,发现苹果皮中有一种化学物质,挥发到空气中时,能引诱苹果蠹蛾幼虫前来,同时该幼虫还特别喜欢这种物质的味道,刺激幼虫取食苹果。不仅如此,更糟糕的是这种物质还能刺激苹果蠹蛾产卵。经过鉴定和试验,知道这种物质是α-法呢烯。这是苹果自己放出的化学语言,是在苹果之间的“交谈”。但是,却被苹果蠹蛾所“破译”,并牢牢地认识这种信号,作为幼虫找到苹果和前去取食的信号。
洋葱头的辛辣味刺激性很强,常令人淌泪不止。但是这仍然阻止不了一些昆虫的寄生。有一种叫洋葱蝇的昆虫,大都寻找洋葱头,以它作为产卵场所。洋葱头释放的二硫化物的气味为洋葱蝇寻找洋葱作了“向导”。诸如此类能刺激昆虫取食和产卵等行为的化合物,并非仅见于苹果皮和洋葱头中,它们似乎在一些植物中普遍地存在。这些化学信号,引诱害虫寄生到自己身上,对本身极为不利,我们把这类在不同物种间起作用的化学物质叫做利他外激素。
大腿蜂是一种寄生昆虫,它们把卵产于午毒蛾的蛹内。大腿蜂在寻找、辨认午毒蛾的过程中,也靠不同种生物之间的化学语言获得信息。大腿蜂先要在广阔的自然界中寻找午毒蛾,直到最后在午毒蛾的蛹上产卵离去,这是一个非常复杂而又有趣的过程。人们对此进行了大量观察,发现了下面的一些现象:
第一步,大腿蜂为了寻找午毒蛾,先是从寻找它们栖息的场所开始,它的定向信号是靠午毒蛾所在的植物上放出来的化学物质,这类物质的挥发性较大,具有远距离的引诱作用,它们主要把寄生昆虫引诱到寄主的栖息地。第二步,就是要寻找和确切地辨认寄主昆虫,即找到午毒蛾蛹。大腿蜂找到了午毒蛾的栖息植物后,立即开始搜索,午毒蛾发出的化学物质是它们寻找所依据的主要信号。午毒蛾放出的这类语言有一个特性,就是挥发性较低,只能在几厘米到几十厘米的范围内发挥作用。有人认为,这类信息不是来自午毒蛾本身,而是从被午毒蛾损害的植物组织中放出的某种气味,帮助大腿蜂找到寄主。他们指出,只有在午毒蛾的作用下,植物才释放这种特殊的气味,未被损害的植株中,不会产生。第三步,找到午毒蛾后,大腿蜂爬到午毒蛾的蛹上,用触角敲打,再抱握蛹,伸出产卵管,在蛹的表面试探。敲打、试探等行为是为了进一步确定所接触的蛹是否是真正的寄主。这时除了用触觉信号获取相应信息之外,还有化学语言的作用在内。大腿蜂借助午毒蛾放出的另一类化合物,作为依据。这类化合物叫做接触化合物。它们大都是大分子烃类化合物,还有氨基酸一类物质。它们的挥发性很低,只有当接触到化合物时,大腿蜂才能感受这些信号。接触化合物对于大腿蜂是否在午毒蛾蛹上产卵有决定性的作用,大腿蜂只有感受到这些化合物的信息后,才将产卵管插入午毒蛾蛹内,完成第四步的行为,即进行产卵。然后,拔出产卵管,再次用触角敲打午毒蛾的蛹,最后离去(图3-2)。

在选择寄主产卵的过程中,除了化学语言外,还有其他因素的影响。譬如,寄生昆虫在寻找寄主栖息地时,除了气味外,温度、湿度、光照和颜色等也起着一定的导向作用。同样,寻找、辨认寄主时,除化学物的引诱外,寄主的形状、大小、运动姿态、声音、颜色等也帮助寄生昆虫识别寄主。应该指出,虽然寄生昆虫选择寄主是多因素作用的结果,是采用多种通讯渠道和形式,但是化学通讯始终起着主导的作用。即使有时声音或其他物理因素有重要作用,但它们往往需要先依赖化学信号物质的沟通,以后,其他因素才能有效地发挥作用。
从上面大腿蜂在寻找寄主的通讯过程中,我们可以看出昆虫用化学语言可以和几个物种进行“对话”。
其一,大腿蜂与午毒蛾蛹所栖居的植物对话,后者放出了气味语言,吸引大腿蜂的来临,帮助大腿蜂找到午毒蛾,促使午毒蛾被大腿蜂寄生致死。植物释放的化学物质,作为不同物种间的语言信号,对植物本身有益,人们叫这种化学信息为利己外激素。
其二,大腿蜂来到午毒蛾附近,午毒蛾自己放出的气味与大腿蜂对话,午毒蛾的气味向大腿蜂报告自己的身份、种族,为大腿蜂提供确切的情报,使大腿蜂找到午毒蛾而寄生。显然,这个化学信号属于利它外激素的范畴。
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