《昆 蟲 大 觀 園》昆蟲躲避天災有一套

吳加雄 |2011.03.04
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澳洲近月前發生嚴重水災,一些不太受人喜愛的的兩棲爬蟲如蛇、鱷魚或蟾蜍之類,順著滾滾洪流進入民家後院,使得澳洲民眾在飽受洪害驚嚇之餘,又要注意避免這些生物對生命安全造成影響。

對於嫻於水性的生物而言,洪水造成的影響較小,但對於陸棲生物而言,洪水造成的影響將是致命的,而昆蟲亦有陸棲及水棲種類,但水棲昆蟲不是本文要探討的對象,本次想要跟各位讀友分享社會性陸棲昆蟲如何避免洪水對其造成影響。

洪水對於無法游泳昆蟲的影響是毀滅性的,這類昆蟲族群在洪水過後,只能靠殘存族群將死去的個體「生回來」,照理說,對於家中常見的螞蟻在洪水過後也應淪為水中波臣,但是一如之前文所提過的,社會性昆蟲其實可以把一整巢的個體視為一整個單獨個體,稱為超有機體,而超有機體就有一些獨特的方式來度過洪水災害。

最明顯的例子就是入侵紅火蟻Red imported fire ant, Solenopsis invicta Buren,當大水來襲,入侵紅火蟻族群的職蟻會結成蟻球,將蟻后、幼期個體保護其中,職蟻包覆在外,因此可以順水漂流,雖然外層的螞蟻會死亡,但蟻后、幼期個體可以存活相當長的時間,待水勢消退,重新登陸另建新巢,而職蟻這種犧牲自己,拯救族群的行為稱為利他,如果從天擇自私利己的角度而言,應該是利他行為的基因無法在入侵紅火蟻族群中流傳下去,但其實在螞蟻族群中,職蟻其實都是蟻后的分身,職蟻及蟻后如果用人類的親屬關係來看,其實就是姊妹關係(不是兄弟,因為蟻后及職蟻都是雌性),只差別在職蟻無生殖能力,而蟻后有,造成這種無生殖能力個體,犧牲自己保護有生殖能力個體行為的自然機制,生物學者稱為Kin selection(親屬選擇),親屬選擇是演化生物學的研究之一,也是社會演化學上的基礎理論。指生物族群的基因頻率在不同世代之間的一種變化形式。而這種變化,至少是源自一些在血緣上親近的個體之間的互動。更進一步,則是個體對於其他族群成員的行為,以及對於族群之外生物的行為等等。

這個理論彌補了原本天擇的不足之處。天擇解釋了各種對於生物個體有利的遺傳特徵,如何保留下來,並且增加在族群中的出現頻率;以及對於生物個體有害的遺傳特徵,如何從族群中消除。不過事實上有一些生物行為,對於生物個體本身有害,但是對其他有血緣關係的親屬卻有利。這種行為可能受到保留並增加頻率。而親屬選擇就是用來解釋這種個體利益與族群利益衝突的現象。

在1930年代,生物學家約翰.霍爾登(J.B.S. Haldane)曾說過:「我將會為了兩位兄弟,或是八位表親,犧牲我的生命。」而這句話背後意義是指兩個兄弟姊妹、四個甥姪,或者八個表兄弟姊妹,在演化論上是「等值」。因為對一個人類個體來說,他與他的親兄弟姊妹之間,在遺傳基因上平均有二分之一相同;甥姪是四分之一;表兄弟姊妹則是八分之一。而有助於於利他行為產生的情狀有下列兩種:

1.如果個體擁有辨認親屬的能力,且擁有建立在親屬關係上的行為。如此一來,利他行為的行動者與接受者的親近程度,就會有助於利他行為產生,例如土撥鼠遭遇掠食者時,會高聲喊叫,此行為幫助族群中其餘個體逃脫,但是增加自身被捕食的危險。

2.不需辨識親屬的利他行為,這種行為會出現在黏性族群(viscous populations)。此種族群內的個體差異較小,且在社會上的同伴也都是在遺傳上相近的親屬,例如紅火蟻的職蟻就是一個例子。(上)

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