“會(huì)走路的樹枝”：竹節(jié)蟲

在全世界的熱帶和亞熱帶叢林里，生活著這樣一類奇怪的昆蟲：即使有人告訴你它就在你面前的樹叢中，你也很難發(fā)現(xiàn)它的存在。你必須足夠耐心、仔細(xì)地觀察，才會(huì)發(fā)現(xiàn)某段“樹枝”有點(diǎn)異樣——它居然在緩慢地移動(dòng)。但它看上去的確是一段樹枝啊，色彩、形狀與周圍的樹枝都一樣，甚至連枝條上的毛刺也一樣。不過，如果你的眼力足夠好，你就會(huì)看出小小的破綻——位于“樹節(jié)”處，有一對(duì)亮晶晶的小眼睛。你所看到的是自然界大名鼎鼎的擬態(tài)高手——竹節(jié)蟲。

竹節(jié)蟲是節(jié)肢動(dòng)物門昆蟲綱竹節(jié)蟲目的總稱，以善于將自己擬態(tài)成樹枝或樹葉著稱。竹節(jié)蟲主要生活在熱帶以及亞熱帶，分為5科300多屬2800多種，在我國(guó)已發(fā)現(xiàn)4科100多種。作為大自然的擬態(tài)高手，絕大多數(shù)種類的竹節(jié)蟲都能模仿樹枝。不過，樹枝并不會(huì)走路，所以竹節(jié)蟲又被稱作“會(huì)走路的樹枝”。

竹節(jié)蟲大都能根據(jù)光線、濕度、溫度的變化改變體色，讓自身完全融入到周圍的環(huán)境中，讓天敵難以發(fā)現(xiàn)。例如，生活在我國(guó)西南山地的白紋巨樹脩（我國(guó)最粗的竹節(jié)蟲，直徑達(dá)8毫米左右），就是專業(yè)的枯枝模仿者，其外表酷似一根長(zhǎng)著幾條分杈的枯枝。它們平時(shí)一動(dòng)不動(dòng)地藏在樹上，只有在清晨或黃昏才小心翼翼地移動(dòng)取食。在移動(dòng)時(shí)，它們甚至還會(huì)有節(jié)奏地左右擺動(dòng)，以模仿樹枝晃動(dòng)的樣子。又如桿竹節(jié)蟲，它們是竹枝的模仿高手。它們光滑的黃綠色的體表上有著清晰明顯的“竹節(jié)”，看上去像極了竹枝。它們躲藏在細(xì)小的竹枝間，兩只前腳并攏，四只中腳和后腳支開，紋絲不動(dòng)。即使你己經(jīng)到了它們的面前，也無法將它們找出來。

還有一些種類的竹節(jié)蟲如葉脩科，它們比其他竹節(jié)蟲更是技高一籌，不僅能模仿樹枝，也能模仿樹葉，就連葉面上被蟲子啃過的缺口和霉變的斑紋也模仿得惟妙惟肖。不僅如此，它們的卵也能模仿各種植物的種子，例如我國(guó)的稀有葉脩——東方葉脩的卵就和蒼耳的種子幾乎一模一樣（在現(xiàn)代的昆蟲學(xué)教科書中，葉脩幾乎就是“昆蟲擬態(tài)”的代名詞）。葉脩生活在熱帶雨林中，體長(zhǎng)多為7～9厘米，最大的巨人葉脩的體長(zhǎng)可達(dá)12厘米。葉脩的腹部和背上的翅膀像極了綠色闊葉樹的葉片，中間有凸起的葉片“中脈”，兩邊有“支脈”，圓圓的小頭是葉柄，腳看上去則像被其他昆蟲啃食過的殘缺不全的小葉片，連缺口處干枯的黃邊也不漏過，有時(shí)還會(huì)加上幾個(gè)“小蟲洞”。

形形色色的竹節(jié)蟲

挑戰(zhàn)達(dá)爾文的進(jìn)化論，竹節(jié)蟲的翅膀在漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷史中多次失而復(fù)得。

如果以身體長(zhǎng)度計(jì)，亞洲熱帶雨林里的那些巨大的竹節(jié)蟲無疑是世界上最大的昆蟲。2008年10月，英國(guó)倫敦自然歷史博物館展出了一只巨型竹節(jié)蟲標(biāo)本，它體長(zhǎng)達(dá)55厘米，即使不算腿在內(nèi)，體長(zhǎng)也有35厘米。此標(biāo)本一亮相便引起了轟動(dòng)。這只竹節(jié)蟲采自馬來西亞和印度尼西亞交界的婆羅洲熱帶叢林，發(fā)現(xiàn)時(shí)間是1998年10月。這是一只雌性竹節(jié)蟲，被發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)死亡，由當(dāng)?shù)匾幻詹丶冶４?，但他并不知道這只竹節(jié)蟲的重要意義。直到遇到一位昆蟲學(xué)家后，他才知道這是一個(gè)全新的物種。

還有兩種巨型竹節(jié)蟲也格外引人注目，它們是馬來西亞的扁竹節(jié)蟲和巴布亞新幾內(nèi)亞的傘翅巨竹節(jié)蟲。依標(biāo)準(zhǔn)的不同，它們與婆羅洲竹節(jié)蟲難分仲伯，均堪稱世界第一——馬來西亞的扁竹節(jié)蟲雌性的體重能達(dá)到70克以上，巴布亞新幾內(nèi)亞的傘翅巨竹節(jié)蟲雌性的翅膀展開寬達(dá)20厘米。

并非所有的竹節(jié)蟲都如人們想象的那樣，外貌丑陋，令人生厭，像一截了無生氣的枯樹枝。恰恰相反，一些種類的竹節(jié)蟲讓人耳目一新，馬來西亞的黃扇竹節(jié)蟲就是其中之一。竹節(jié)蟲大多沒有翅膀，黃扇竹節(jié)蟲則長(zhǎng)有翅膀。它們的身體像玉石一樣具有光澤，明黃色的翅膀邊緣有一條酷似繡花的黑色絲帶。平時(shí)，它們把翅膀合起，絲毫看不出它們有翅膀；一旦受到外敵侵犯，感到形勢(shì)危殆時(shí)，它們的翅膀便“忽”地打開，令天敵目瞪口呆，而它們則趁機(jī)迅速飛起，逃之夭夭。

黃扇竹節(jié)蟲美麗的翅膀里還蘊(yùn)含著更大的奧秘?？茖W(xué)家在對(duì)黃扇竹節(jié)蟲的DNA進(jìn)行分析后認(rèn)為，黃扇竹節(jié)蟲的翅膀在漫長(zhǎng)進(jìn)化歷史中多次失而復(fù)得。這表明，盡管在距今5000多萬年的時(shí)間內(nèi)，許多種類的竹節(jié)蟲都失去了翅膀，但它們創(chuàng)造翅膀的基因并沒有消失，這讓它們能夠在需要的時(shí)候重新找回翅膀。黃扇竹節(jié)蟲的翅膀挑戰(zhàn)了進(jìn)化論的基本信條——進(jìn)化過程不可逆轉(zhuǎn)（進(jìn)化論認(rèn)為，動(dòng)物的像翅膀之類的復(fù)雜特征在退化之后將永遠(yuǎn)消失，因?yàn)閯?chuàng)造這些特征的基因改變了）。這或許為生物進(jìn)化研究指出了一個(gè)嶄新的方向。

奇異的孤雌生殖

許多種類的竹節(jié)蟲在嚴(yán)酷的環(huán)境下進(jìn)化出了一種特別方便有效的生存方式：孤雌生殖。

存活至今的竹節(jié)蟲來自什么時(shí)代？我國(guó)四川成都華希昆蟲博物館保存有一塊竹節(jié)蟲化石，是2012年4月在遼寧發(fā)現(xiàn)的——在一次火山爆發(fā)中，迅速落下的火山灰和穩(wěn)定的湖泊相沉積環(huán)境凝固了這個(gè)孱弱的生命。這只竹節(jié)蟲曾被俄羅斯科學(xué)家認(rèn)為是類似蝗蟲的直翅目昆蟲，但后來被中國(guó)專家研究證實(shí)是一只古老的竹節(jié)蟲，生活年代是1.4億年前的侏羅紀(jì)。

這是迄今世界上發(fā)現(xiàn)的年代最早的竹節(jié)蟲化石之一。這只竹節(jié)蟲的前翅非常發(fā)達(dá)，幾乎跟后翅等長(zhǎng)，后翅比前翅更寬，這些特征都表明它具有很強(qiáng)的飛行能力，能很好地躲避天敵，因而不用發(fā)育出擬態(tài)（現(xiàn)今的竹節(jié)蟲的飛行能力極弱，而且有擬態(tài)現(xiàn)象，這暗示竹節(jié)蟲現(xiàn)在的天敵遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于2億多年前）。

除了飛行能力，史前竹節(jié)蟲還具有什么獨(dú)門絕技，能讓它們?cè)诼L(zhǎng)的歲月中演化至今，成為昆蟲中的“活化石”？

在澳大利亞和印尼的某些島嶼上，生活著一種奇特的竹節(jié)蟲——幽靈竹節(jié)蟲。作為竹節(jié)蟲中的另類，幽靈竹節(jié)蟲可以同時(shí)模仿樹枝和枯葉：它們的身體像一截枯樹干，足則像干枯的葉片。最為奇特的是，它們渾身長(zhǎng)滿尖刺，尤其是向后延伸的頭頂也長(zhǎng)著尖刺，看上去既像科幻片里的外星生物，又像“植物大戰(zhàn)僵尸”里的僵尸頭。因此，幽靈竹節(jié)蟲被選為“世界上最丑陋的昆蟲”之一。

幽靈竹節(jié)蟲原產(chǎn)于澳大利亞，后被英國(guó)愛丁堡動(dòng)物園和美國(guó)辛辛那提動(dòng)物園引入飼養(yǎng)。它們的讓人毛骨悚然的外觀，使它們成為動(dòng)物園的明星?！睹绹?guó)國(guó)家地理》雜志還專門請(qǐng)攝影師對(duì)這種竹節(jié)蟲進(jìn)行過拍攝報(bào)道。

幽靈竹節(jié)蟲曾被認(rèn)為早在80多年前就已經(jīng)被野鼠吞噬殆盡。然而，2001年，澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，仍有幾只幽靈竹節(jié)蟲棲息在澳大利亞外海的島嶼上，不過它們?nèi)慷际谴菩?。這一發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家們興奮不已，因?yàn)樗C明了幽靈竹節(jié)蟲擁有一種神奇的特性——孤雌生殖。

所謂孤雌生殖，是指在繁殖過程中，在缺少雄性配偶的情況下，雌性動(dòng)物不與雄性動(dòng)物交配也能產(chǎn)下無父的后代，即卵子無須授精就能自行發(fā)育。許多種類的竹節(jié)蟲都能通過孤雌生殖的方式繁衍后代，這是這種史前動(dòng)物在嚴(yán)酷的環(huán)境下進(jìn)化出的特別有效的一種生存策略。

竹節(jié)蟲孤雌生殖的特性究竟是源于物種的進(jìn)化還是變異？目前尚無定論。美國(guó)研究人員正試圖從DNA層面入手揭開這個(gè)秘密，為人類未來的星際遠(yuǎn)航、移民提供幫助。

我的觀察小記

竹節(jié)蟲的天敵有鳥、蜥蜴和猴子等。對(duì)這些視力敏銳的動(dòng)物來說，捕食竹節(jié)蟲應(yīng)該不是太難的事吧。其實(shí)不然，至少我發(fā)現(xiàn)鳥類捕食竹節(jié)蟲非常困難，這時(shí)為什么呢？我通過觀察青城山區(qū)一種常見的竹節(jié)蟲發(fā)現(xiàn)，這種竹節(jié)蟲身體細(xì)長(zhǎng)，有三對(duì)纖細(xì)的足筆直地伸展在身體兩側(cè)，全身分節(jié)明顯，生來就像樹枝，再加上大多情況下它們都一動(dòng)不動(dòng)地趴在樹上，就像隱了身一樣，因此很難被鳥兒發(fā)現(xiàn)。更重要的是，即使在進(jìn)食時(shí)，它們也只吃一點(diǎn)點(diǎn)樹葉，進(jìn)食時(shí)間嚴(yán)格控制在兩分鐘左右。正是靠著這種嚴(yán)格控制自身運(yùn)動(dòng)的生活方式，竹節(jié)蟲最大限度地避免了天敵的侵害。

還有一些種類的竹節(jié)蟲，一旦偽裝失靈被天敵發(fā)現(xiàn)，不僅能使用多刺的節(jié)肢頑強(qiáng)自衛(wèi)，還會(huì)分泌及噴射化學(xué)物質(zhì)抵御來犯之?dāng)场Ｎ绎曫B(yǎng)的一種棉桿竹節(jié)蟲在受刺激時(shí)就會(huì)從前胸背板前端的腺體散發(fā)出一股聞起來類似人參的氣味，用來嚇退敵人。目前科學(xué)家們尚不清楚竹節(jié)蟲噴出的有毒氣霧確切的化學(xué)成分，但有化學(xué)家形容說，吸入這種氣霧的難受感覺類同于吸入胡椒粉或辣椒粉。由于不少西方人喜歡將竹節(jié)蟲作為寵物養(yǎng)在家里，專家特別告誡，兒童及哮喘病患者不要接觸能噴射毒氣的竹節(jié)蟲。

有些竹節(jié)蟲十分擅長(zhǎng)裝死，只要它們棲息的樹枝稍有震動(dòng)，或者感覺到危險(xiǎn)迫近，它們便會(huì)自動(dòng)從樹上墜落下去，同時(shí)收胸?cái)n足，一動(dòng)不動(dòng)，保持這種姿勢(shì)幾分鐘，幾乎不露任何破綻。一當(dāng)感覺危險(xiǎn)解除，它們便會(huì)溜之大吉。其實(shí)，即使它們被認(rèn)出來，活命的概率也很大，因?yàn)楹芏鄤?dòng)物不喜歡吃尸體。如果一切手段無效，許多種類的竹節(jié)蟲還會(huì)采取斷足求生的辦法。當(dāng)一只竹節(jié)蟲被攻擊性極強(qiáng)的食肉動(dòng)物抓住一條腿時(shí)，它往往會(huì)干脆利落地丟掉這條腿逃生。假如負(fù)傷逃脫的竹節(jié)蟲尚未成年，斷足一般都會(huì)再長(zhǎng)出來。

通過飼養(yǎng)竹節(jié)蟲，我還觀察到一個(gè)有趣的現(xiàn)象：螞蟻能夠充當(dāng)竹節(jié)蟲擴(kuò)散卵子的“義工”。

竹節(jié)蟲的卵的外殼由一層類脂以及一些有機(jī)化合物組成，內(nèi)部有一層薄薄的生物膜，包裹著未發(fā)育成型的小蟲。雌性竹節(jié)蟲的產(chǎn)卵量往往很大，有些種類的雌性竹節(jié)蟲一生的產(chǎn)卵量可超過2000枚，是“廣種薄收”生存策略的典型代表。大多數(shù)種類的竹節(jié)蟲的卵長(zhǎng)3～5毫米，“個(gè)頭”相對(duì)于其他昆蟲很大。竹節(jié)蟲卵的外形千奇百怪，有的像植物的種子，有的像西瓜，有的像米粒，有的甚至兩側(cè)長(zhǎng)有像翅膀一樣的東西。這后一種竹節(jié)蟲卵看上去很像《哈利·波特》中魁地奇比賽里使用的工具，大約是竹節(jié)蟲想讓自己的卵在落地的過程中隨風(fēng)飄揚(yáng)到各處。事實(shí)上，大多數(shù)竹節(jié)蟲的雌蟲會(huì)在卵落地之前用尾部把它們彈射出去，目的是避免同類之間為生存而相互競(jìng)爭(zhēng)食物。有些種類的竹節(jié)蟲則喜歡把卵用分泌的膠液固著在樹枝上，或者把卵散落到土塊或巖壁的縫隙中，仔細(xì)地藏起來。還有些種類的竹節(jié)蟲的卵表面有瘤狀的突出，能受到某些種類螞蟻的青睞而被搬回蟻巢去。這種做法看似自尋死路，其實(shí)雖然螞蟻整天忙著囤積糧食，真正享用的還不到其中的1/10，而氣味平淡、顏色灰暗的竹節(jié)蟲卵尤其不能刺激螞蟻的食欲。所以，竹節(jié)蟲卵在蟻巢里比在地面上更安全。所以我們說螞蟻充當(dāng)了幫助竹節(jié)蟲擴(kuò)散卵的“義工”。

人工養(yǎng)殖竹節(jié)蟲

竹節(jié)蟲通常生活在樹梢，層層葉片遮蓋了它們存在的區(qū)域，人們很少有機(jī)會(huì)一睹它們的芳容，連大多數(shù)昆蟲學(xué)家對(duì)它們的習(xí)性也知之甚少。我通過在成都華希昆蟲博物館里嘗試養(yǎng)殖各種竹節(jié)蟲，對(duì)竹節(jié)蟲的習(xí)性有了一些了解。

大多數(shù)竹節(jié)蟲主要以樹葉為食，薔薇科植物是它們的最愛。竹節(jié)蟲的食量很小，與相同重量、天性活躍的蝗蟲相比，它們每天的食物消耗不到前者的1/5，這或許是因?yàn)樗鼈儤O少運(yùn)動(dòng)的緣故吧。

成都華希昆蟲博物館目前飼養(yǎng)著來自世界各地的十幾種竹節(jié)蟲。它們生活在博物館的一個(gè)大房間里，食物主要是博物館周圍種植的玫瑰和幾種懸鉤子的葉片。冬天，在沒有鮮嫩葉片時(shí)，它們也吃切得很薄的蘋果片，甚至吃果醬。竹節(jié)蟲并不挑剔，容易飼養(yǎng)，只要調(diào)節(jié)好房間的溫度和濕度，飼以新鮮的食物，大部分都能順利長(zhǎng)大。不過，它們的偽裝工夫非常好，如果不仔細(xì)，飼養(yǎng)人員在換葉子時(shí)是很難發(fā)現(xiàn)它們的。白天，它們通常會(huì)一動(dòng)不動(dòng)地潛伏，有的種類專門選擇纖細(xì)的枝條藏身，將兩條前腿并攏伸直，整個(gè)身軀和另外四條腿也盡量伸直，與環(huán)境保持高度一致。

通過飼養(yǎng)，我對(duì)一種名叫“東方葉脩”的竹節(jié)蟲的生活史有了初步的了解。東方葉脩早在1758年就被瑞典著名博物學(xué)家林奈命名，是世界上最早被正式命名的我國(guó)昆蟲種類之一，也是我國(guó)產(chǎn)竹節(jié)蟲中罕有的模仿葉片的種類之一，目前只在云南和貴州等少數(shù)省有所發(fā)現(xiàn)。這種外形奇特的竹節(jié)蟲在生物學(xué)界可謂赫赫有名，但相關(guān)研究文獻(xiàn)對(duì)其生活狀況很少提及。我在養(yǎng)殖東方葉脩的過程中發(fā)現(xiàn)，由于有了出色的擬態(tài)保護(hù)，東方葉脩一般很少活動(dòng)，即使動(dòng)作也十分緩慢。在爬行時(shí)，它們極少使用較長(zhǎng)的前腳，主要靠四只短短的后腳移動(dòng)。只有在受到驚嚇時(shí)，它們才會(huì)六腳并用，以較快的速度爬行。當(dāng)然，“較快”是相對(duì)于平時(shí)而言。如若讓體長(zhǎng)達(dá)8厘米的東方葉脩，與只有其體長(zhǎng)幾十分之一的螞蟻比賽爬行，那螞蟻一定是贏家。

葉脩成蟲雖然行動(dòng)非常遲緩，但剛剛孵化出的小葉脩卻非常靈活，和螞蟻一樣擅長(zhǎng)奔跑（它們連外形也很像黑色的大螞蟻）。小葉脩一出生就向著明亮的地方飛快地奔跑，并且盡量爬向高處。很明顯，天性告訴它們，在明亮的高處才可能有鮮嫩的葉片。當(dāng)蛻皮進(jìn)入二齡后，它們的體色從黑色變成綠色，并逐漸安靜下來，開始了模仿葉片的生活。雌性東方葉脩要經(jīng)過七次蛻皮才能成年，雄性則只需要六次。

我發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)竹節(jié)蟲并非只待在一個(gè)位置上單純地靠擬態(tài)生活。它們?cè)诎滋祜@得非常慵懶，但一到夜晚便活躍起來。在我用燈光變化模擬出的夜間，一些種類的竹節(jié)蟲憑著一雙如炬的亮眼變得異?；钴S，在籠子里四處巡游并伺機(jī)進(jìn)食。

與許多慵懶的動(dòng)物一樣，竹節(jié)蟲的壽命遠(yuǎn)勝很多活躍的昆蟲，只要食物新鮮、充足，溫度適合，人工飼養(yǎng)條件下它們可以活1～3年。與大多數(shù)只有幾十天，至多幾個(gè)月生命的昆蟲相比，它們算是“壽星”了。

成都華希昆蟲博物館

坐落在青城山腳下的成都華希昆蟲博物館，是一家國(guó)家級(jí)博物館，也是我國(guó)首家現(xiàn)代化昆蟲博物館，展出標(biāo)本數(shù)量居亞洲第一，被《紐約時(shí)報(bào)》等眾多國(guó)外媒體稱為“亞洲最大昆蟲博物館”。博物館珍藏有來自6大洲40余國(guó)的40多萬件珍稀奇特的昆蟲標(biāo)本，其中許多在我國(guó)絕無僅有。它們大多來自恐龍生活的侏羅紀(jì)時(shí)代，一些還是與恐龍化石同時(shí)發(fā)現(xiàn)的。

博物館里收藏了達(dá)17個(gè)目的昆蟲化石，幾乎涵蓋了我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的所有昆蟲化石類群。不少化石保存得相當(dāng)精美，如像蜻蜓的薄翼、蜜蜂的細(xì)針和甲蟲翅膀上的花紋等都清晰可見，甚至螞蟻的剛毛在顯微鏡下也歷歷在目，令人嘆為觀止。

本文作者趙力自幼癡迷于昆蟲收集與研究，系高級(jí)生物和野生動(dòng)物保護(hù)工程師，中央電視臺(tái)科學(xué)顧問，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)全球鱗翅目（蝴蝶與蛾類）調(diào)查計(jì)劃中國(guó)區(qū)首席專家，世界自然基金會(huì)（WWF）、國(guó)際生物多樣性保護(hù)聯(lián)盟（CI）等國(guó)際著名自然保護(hù)組織特邀國(guó)際專家組成員，同時(shí)也是成都華希昆蟲博物館館長(zhǎng)。20多年來，他走遍中國(guó)，考察蝴蝶等昆蟲，行程10余萬千米，拍攝昆蟲照片10余萬幅，在國(guó)內(nèi)外出版研究和科普專著多部，被媒體和學(xué)術(shù)界譽(yù)為“中國(guó)蝴蝶王子”和“中國(guó)的法布爾”。（本期封面攝影 趙力）