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[科普中国]-魔蜣螂

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魔蜣螂(Copris magicus Harold),是鞘翅目、金龟科节肢动物,分布于湖北,广西,四川,贵州,云南,西藏。1

物种学史我国现存最早的药物学专著 《神农本草经》 记载 :蜣 螂,一名蛄蜣 ;《本草纲 目》 记载其释名推丸 ,推车客 、黑牛儿 ,铁甲将军 、夜游将军 ;《本草衍义》 记载其有大小两种 ,大者为胡蜣螂 ,今用胡蜣螂。蜣螂的功效 , 《神农本草经 》记 载其主小儿惊痫瘈瘲 ,腹胀 ,寒热 ,大人癫疾 、狂易。但无具体用法 、配伍及使用禁忌等内容。2

用铲状的头和桨状的触角把粪便滚成一个球,有时可大如苹果。初夏时蜣螂把自己和粪球埋在地下土室内,并以之为食。稍后,雌体在粪球中产卵,孵出的幼虫也以此为食。虫体一般呈圆形,鞘翅短,腹部末端露出。5~30mm长。色深,有的具金属光泽。雄虫头顶有一长而弯曲的角状突。在24小时内吃的食物可超过本身的体重。因为能加速使粪便转变为其他生物能利用的物质的过程,所以对人类有益。2

见于古埃及许多绘画及首饰中的甲虫形护符描绘的是一种蜣螂Scarabaeus sacer. 其中反映了古埃及人的宇宙起源学说,蜣螂代表太阳,所滚的粪球代表地球。蜣螂3对足共30节(实际上该种仅20节,与之近缘的种方具30节),代表每月的30日。2

形态特征体长17.2-21mm,体阔9.3-16mm。体长椭圆形,背面十分弧拱,棕褐至黑褐,光泽强。头近半圆形,密布刻点。唇基前缘中凹浅而显,雄体头顶有1前滑后糙的长锥形角突,角基后方有小齿1对,雌体头顶有1梯形横脊,脊顶凹切,触角9节。前胸背板:雄体中部垂直隆凸,前面光滑,顶端成中断横脊,背面为刻点沟二分,隆凸外侧为深褐凹坑,凹坑外沿为双齿形(前大后小)斜脊,后缘边框宽而深;雌体近前缘有浅缓横脊。无小盾片。母鞘翅有深显刻点沟8条,沟间平滑微隆。臀板大部外露,上部有深显气道。胸下密被棕色绒毛。前足胫节外缘4齿,距端位发达,跗爪部退化呈线形,中后胫端部喇叭形。1

生活习性大多数蜣螂营粪食性,以动物粪便为食,有“自然界清道夫”的称号。它常将粪便制成球状,滚动到可靠的地方藏起来,然后再慢慢吃掉。一只蜣螂可以滚动一个比它身体大得多的粪球。处于繁殖期的雌蜣螂则会将粪球做成梨状,并在其中产卵。孵出的幼虫以现成的粪球为食,直到发育为成年蜣螂才破卵而出。植食性蜣螂以甘甜的树汁为食,雌雄交配后,雌蜣螂把卵产在腐叶土里,约10天后,幼虫便破卵而出,以腐叶土或动物粪便为食,幼虫不断成长,第二年七月化为蛹,约20天后变为成虫。蜣螂能利用月光偏振现象进行定位,以帮助取食。有一定的趋光性。3

在非洲大草原上,当雨季雨后的第四天夜里,成千上万只蜣螂就会从地下钻出来。大雨过后,大象贪婪地享用着新生的植物,可是消化系统难以承受这突然增大的负荷,不少吞下去的食物又奉还到地面上。刚出穴的蜣螂,马上就可以飞起来寻找食物。蜣螂的身长约七到八厘米,它的身体前半部分极坚硬,即使是碰上一只很大的雕鹄也很难被摧毁。为了寻找大象,蜣螂常常要飞行很远的路程。一旦它嗅到了大象粪便的味道,便会一直沿着大象行走的路线追下去。当蜣螂追到目标之后,就会将翅膀一缩,猛地摔落到地面上,然后调整身体开始奔跑。蜣螂并不是真的在吃大象粪便,因为它无法吞食这些坚硬的东西,它只是食用大象粪便中的微生物和营养物。3

从雨季一开始蜣螂们就成堆地聚在象粪上,有时,一团象粪上竟扑着40多只蜣螂及4万多只其它的甲虫。每天,大象们在平原上留下数百吨象粪,后面跟随着蜣螂大军。一部分象粪被埋入地下,蜣螂的劳动使得土地肥活起来。这是一个循环往复的过程,巨蜣螂在其中担负着重要的角色。3

在蜣螂们出洞前三个星期,它们已经交配完毕,准备生育后代了。雌蜣螂在粪堆下挖出一个坑道,然后把土推到地面上,堆成一个金字塔形的土堆。这个坑道连接一个地下室,这是它们贮存食物的地方。雨季一开始,蜣螂每天都要从事这项劳动。在此期间,它对食物十分节省,终日忙着为生儿育女做准备。3

在它的头顶上有一个大铁矿,叫唇基。用它可以刨松土壤,然后用前足把身体下面疏松的土推到身体后面去,再下一步,就是想尽办法,把土推到地面上去。挖掘一个贮藏室通常要用2-3个小时,而且只有雌蜣螂自己动物。它争分夺秒地挖着,因为放在地面上的食物在太阳的照射下很快会变质。挖掘一个能够贮藏全家所需食品的贮存室,需要搬运的土方量相当于蜣螂自身体重的400倍。搬运象粪的办法之一是雌蜣螂背过身去,用双腿一点一点地退着行走,把东西运下去。雌蜣螂把食物运到坑道中,然后再由雌蜣螂背到贮藏室里。尽管雌蜣螂已经安全地将食物贮存在地下,但还是不能休息,它立即还要挖掘一个坑道,这个坑道要挖在贮藏室的里面。第二个通道需要延伸得很长,它的终点将是雌蜣螂的产房,这又是一项艰苦而浩繁的工程。3

雌蜣螂把后腿支撑在通道的一边作为支点,然后用它铁铲般的头在坚硬的土中打出一个洞孔来。通道的宽窄仅能容下它的身体,并且只是单行道。所以两只蜣螂交会时,就会出现一些麻烦。一个较为有效的办法是背对背地错过。其中一只蜣螂必须抓住通道顶,通常这个角色由雌性扮演。它开始挖掘另外一个洞室,这间屋子将有一只鞋盒那么大,这也是它所挖掘工作的最后一部分。先要挖一个比它身体稍大的通道,然后以此为基础,向不同角度拓展空间。积土运走后,蜣螂对洞壁和洞顶进行修整,清理。在过去的12小时中,它已搬运了超过自身体重1000倍的土壤。所有贮存的食物都要搬进一米深的孵育室中。雌性蜣螂沿着它的食品堆周围又挖了一个容纳它身体的空隙,然后蜣螂封住这只洞的尾端,以保证里面的温度。3

雌蜣螂一直不停地忙着。它已经滚好了两个孵化球,又开始制作第三个球了。每作完一个球体,它都排下了一个卵在球体内,球体内的卵约2毫米长,6天后,它就会孵化出来。雌蜣螂前足把粪球分开。将它产下的第三只卵放到小粪球中。它将新产下的那只卵封闭好,以防水坏死。它需要修正这些卵粪球。它用前足轻轻地拍打纤维性的食料,同时用它的后脚转动着小球,就这样一边拍打,一边转动,粪球越来越光滑。球内的幼虫把身体镶嵌在一个固定的位置上,不停的转动,不停的进食。里面的空间变得越来越大,这给幼虫发育提供了条件。雌蜣螂总是来回依次轮流滚动着它的每一个孵化球,并慢慢地用土把它们盖起来。它来回地翻滚,以便使每一个小球能与潮湿的地面接触。雌蜣螂伸出后腿,比量着每一个球的大小,这对于保持每一个子女有足够的食物是至关重要的。雌蜣螂用土壤覆盖着小球,这层外衣保证里面的幼虫在适当的温度和湿度里生长。经过几个小时的不停滚动,小球包上了一层红色的粘土,它保护着里面的小蜣螂,这个地下洞室就是小蜣螂逃避捕食者、成长发育的好地方。3

寻找粪便方式所有的魔螂都通过嗅觉定位粪便,位于天线的薄片末端部分。粪便的几种有气味成分已被证明可以吸引魔蜣螂,但其中几种的组合几乎总是比单一物质更具吸引力。丁酸和2-丁酮是诱人花束的重要组成部分。4

如何应用粪便大多数成年粪甲虫只吃粪便液体成分中的小颗粒,但为它们的幼虫提供大量的粪便,根据粪甲虫的类型,它们的巢位置不同。根据幼虫发育的位置,魔蜣螂分为三个主要的行会或功能组:粪便内的巢穴属于居民,粪便直接位于粪便下方的巢穴属于隧道,巢穴远离粪便。粪便属于滚轮。滚轮,如着名的圣甲虫,通常制作粪球10至30次,在极端情况下,最多可达自身体重的79倍。他们将球滚到距离不到一米到85米的地方,避免了粪便中的高竞争和捕食压力。在建造,运输,埋葬或放置在安全位置后,将卵放在这些粪球内,这为幼虫发育期间提供了足够的食物来源。4

分布范围湖北,广西,四川,贵州,云南,西藏。2

繁殖方式滚粪球的蜣螂,它开始挖掘另外一个洞室,这间屋子将有一只鞋盒那么大,这也是它所挖掘工作的最后一部分。先要挖一个比它身体稍大的通道,然后以此为基础,向不同角度拓展空间。积土运走后,蜣螂对洞壁和洞顶进行修整,清理。在过去的12小时中,它已搬运了超过自身体重1000倍的土壤。所有贮存的食物都要搬进一米深的孵育室中。雌性蜣螂沿着它的食品堆周围又挖了一个容纳它身体的空隙,然后蜣螂封住这只洞的尾端,以保证里面的温度。雌蜣螂一直不停地忙着。它已经滚好了两个孵化球,又开始制作第三个球了。每作完一个球体,它都排下了一个卵在球体内,球体内的卵约2毫米长,6天后,它就会孵化出来。雌蜣螂前足把粪球分开。将它产下的第三只卵放到小粪球中。它将新产下的那只卵封闭好,以防水坏死。它需要修正这些卵粪球。它用前足轻轻地拍打纤维性的食料,同时用它的后脚转动着小球,就这样一边拍打,一边转动,粪球越来越光滑。5

球内的幼虫把身体镶嵌在一个固定的位置上,不停的转动,不停的进食。里面的空间变得越来越大,这给幼虫发育提供了条件。雌蜣螂总是来回依次轮流滚动着它的每一个孵化球,并慢慢地用土把它们盖起来。它来回地翻滚,以便使每一个小球能与潮湿的地面接触。雌蜣螂伸出后腿,比量着每一个球的大小,这对于保持每一个子女有足够的食物是至关重要的。雌蜣螂用土壤覆盖着小球,这层外衣保证里面的幼虫在适当的温度和湿度里生长。经过几个小时的不停滚动,小球包上了一层红色的粘土,它保护着里面的小蜣螂,这个地下洞室就是小蜣螂逃避捕食者、成长发育的好地方。滚粪球的蜣螂。5

当你漫步乡间小道或到牧区游览时,常可发现滚动着的粪球。仔细瞧瞧,原来是两只昆虫在搬运“宝贝”——充饥的粮食。它们的行为十分奇持,一只在前头拉,一只在后面推,这一拉一推,粪球就向前方慢慢滚动。原来这是一对夫妻。通常雌虫在前,雄虫在后,配合默契,那种情景,的确十分有趣。这种灵巧滑稽的小昆虫,就是通常所说的蜣螂或屎克螂,也有称它为粪金龟或牛屎龟的。蜣螂为完全变态昆虫,夜出性。但推粪球是在白天进行。穴居地下(洞穴)生活。中国古书《尔雅翼》(宋代罗愿著)中曾记载:“蜣螂转丸,一前行以后足曳之,一自后而推致之,乃坎地纳九,不数日有小蜣螂自其中出”。从这几句话的记载可以看出,作者的观察是非常细致的,并告诉我们蜣螂推粪球的目的。蜣螂能把大堆的牛粪做成小圆球,然后一个个推向预先挖掘好的洞穴中贮藏,慢慢享用。因为圆形在地面滚动时省力,运回巢穴比较容易。雌蜣螂把卵产在粪球里,卵孵化后,出世的小蜣螂立刻就可以得到食物吃。这是蜣螂对它的子女母爱的表现。它宁愿自己付出辛劳,使子女出世后不必再东奔西跑为找食而辛苦。然而在蜣螂的同类中,也隐藏着一些懒汉和无赖,它们不好好劳动,常常伺机在半路上去抢夺滚动着的粪球,妄图占为已有,双方为此展开一场搏斗。若是“强盗”获胜,不但掠走粪球,连别人的“妻子”也一起掳走,这些无赖实在可恶!5

研究价值魔螂提供有价值的生态和经济服务。一项研究估计,仅美国农业每年粪甲虫的净值约为3.8亿美元,而另一项研究估计,英国养牛业每年的净收益为3.67亿英镑。作为营养再生剂,粪甲虫有助于粪便分解,同时将天然肥料整合到土壤中。该过程通过曝气增加土壤渗透性,抑制寄生虫和害虫蝇,并提供来自粪便的二次种子传播。在健康的草原生态系统中,魔蜣螂可能是非常丰富的,在肯尼亚从1公斤大象粪便中提取的记录数量接近14,000个。它们的存在有助于通过以手工劳动无法合理实现的方式增加植物生物量来维持生态可持续性。4

与气候的关系魔蜣螂能够限制农业产业的环境影响,农业产业已成为最重要的人为温室气体来源之一,如甲烷,二氧化碳和一氧化二氮。魔蜣螂活动导致粪便中温室气体通量减少10%以上。作为全球变暖的主要原因之一的甲烷气体的排放尤其通过甲虫活动减少。然而,这种温室气体排放的减少只能在农业牧场中观察到,因为饲养场或大型粪便储存系统不能吸引魔蜣螂。6

农业益处尽管对农业经营非常有益,但目前的做法在几个方面损害了魔蜣螂种群。即,已经证明使用用于预防和治疗家畜肠道蠕虫感染的抗寄生虫药物(例如伊维菌素)对粪甲虫特别有害。当用粪便排泄时,高剂量的这种杀虫剂对于魔蜣螂群体可能是致命的,而低剂量则导致魔蜣螂中的感觉和运动障碍。畜牧业的饮食也发挥了作用:饲喂谷物补充剂的牛粪含有的粪便后代比粪便来自牲畜的粪便少。最近,在饲喂转基因Bt玉米的猪的粪便中已经报道了魔蜣螂的行为变化,这种玉米变种含有对某些害虫有毒的蛋白质。6

本词条内容贡献者为:

李丽霞 - 博士 - 西北农林科技大学