尖尾蝇对榕-蜂共生体系的入侵

发布时间:2022-05-25浏览次数:11


吴婷婷  李璇  吴文珊

(福建师范大学生命科学学院)


尖尾蝇Silba sp.属于双翅目Diptera尖尾蝇科LonchaeidaeSilba属昆虫,其幼虫是蔬菜和水果的重要害虫[1]。早期人们认为尖尾蝇为单食性昆虫,专性寄生在未成熟的榕果中,幼虫以榕果组织为食[2],直到2012人们才观察到尖尾蝇幼虫能取食榕小蜂,且性榕果中未发现尖尾蝇[3,4]20184月,我们首次在薜荔Ficus pumila果中发现尖尾蝇(Silba sp.,通过对尖尾蝇的产卵行为和生活习性的观察了解以薜荔为寄主的尖尾蝇的生活史,阐明尖尾蝇入侵对薜荔-薜荔榕小蜂Wiebesia pumilae共生系统所产生的影响。

尖尾蝇成虫的虫体呈亮黑色,体长6 mm,头胸腹长度比约为1:2:3。头部半球形;两侧具一对棕红色大复眼,额宽与复眼宽比约为1:2;顶部具3个单眼,呈三角排列;触角圆筒形,三节,具长芒。前、后胸极度退化,中胸发达;具足三对、翅一对(膜质、有金属光泽)、平衡棒一对(由后翅退化而成)。腹部背面观(从虫体上方向下看的视角)圆润,侧面观扁平,具尾尖,产卵管突出(图A)。

雌性尖尾蝇在午后选择阴凉薜荔果进行产卵,先是停留在薜荔果上B在短短的几秒钟内便能找到榕果苞口C产卵器插入,卵产在苞口苞片间D)。卵乳白色,长椭圆形,表面平滑,长约1 mm常多粒聚集形成卵块E尖尾蝇通过改变产卵针插入的位置或角度,可在同一个榕果中进行多次产卵;同一个榕果也可以接受多只尖尾蝇进行产卵,薜荔单果尖尾蝇的卵量几十个到二百个不等。该批被尖尾蝇产卵的为间花期中期的薜荔雄果(D),其虫瘿内4-5幼虫期的榕小蜂未发现尖尾蝇选择薜荔雌果产卵。

尖尾蝇为完全变态昆虫,其生活史可分为卵、幼虫、蛹和成虫四个时期,在福州地区的春夏季,尖尾蝇一个世的历期35尖尾蝇大约产卵5,孵化幼虫。幼虫蛆式12节,体表光滑,乳白色,,着生一对触角,尾F)。刚孵化幼虫在榕果的苞口苞片处活动,随后有的幼虫进入果壁,蛀食果壁组织形成蛀道;有的幼虫进入果腔,蛀食虫瘿内的榕小蜂幼虫取食导致未成熟的薜荔果腐烂果皮由绿色变成紫红色G),并从枝干上脱落在落果前未发育完全的幼虫“转果”,到其他生长中的薜荔果内继续取食,以完成后续发育过程;老熟幼虫的体长约6 mm,它们或“弹跳”脱离榕果进入土中化蛹,留在薜荔果内化蛹。幼虫历期约25天。尖尾蝇的蛹为围蛹,蛹壳为第3龄幼虫皮收缩而成,长椭圆形,黄褐色蛹体约3.5 mm长,1.5 mmH),蛹期历时约5 d。羽化时成虫头部前端的额囊(昆虫触角基部上方“∩”形缝,称为额囊缝,该缝为表皮内折,当羽化时,此缝翻出一泡状物,称为额囊)将蛹壳前端顶破而出。初羽化的成虫常停栖在附近,翅未伸直,约12 h后体色渐渐变深,变硬,呈现出尖尾蝇固有的亮黑有光泽体色,当翅完全伸展开后便可飞翔。

薜荔雌雄异株,为桑科榕属常绿藤本植物,依赖薜荔榕小蜂为其传粉,作为回报,它提供所有的雄果作为小蜂孕育后代的场所[5]。由于薜荔果壁厚且富含乳汁,鲜有非传粉榕小蜂或其他昆虫能够入侵薜荔-薜荔榕小蜂的共生体系,目前仅发现一种非传粉榕小蜂—佩妃延腹小蜂(Philotrypesis sp.)寄生于薜荔榕果中,它对共生体系没有显著的负面影响[6],但尖尾蝇的入侵破坏了薜荔-薜荔榕小蜂共生系统。

榕树在与榕小蜂长期协同进化的过程中,形成一系列有利于传粉蜂共生的形态结构,例如,榕树将开放式花序进化为隐头花序,仅留极小的苞口孔径和狭窄的螺旋通道允许榕小蜂进入果内,将大型的头部非楔形的其它昆虫阻隔在外[5];榕果具有厚的、石化组织丰富的、富含单宁与粘稠乳汁的果托,能够有郊防御非传粉小蜂和其它昆虫的入侵[7]但尖尾蝇显然找到了榕果防御最薄弱的苞口,成虫在果外将卵产在苞口通道内。尖尾蝇对苞口的破坏,导致原本封闭稳定的榕果系统开放,从而造成榕果内温湿度失恒,致使榕小蜂死亡。

尖尾蝇幼虫杂食性,既可以榕果组织为食,也可以榕小蜂为食,既能取食小蜂幼虫,也能取食成虫,换言之,尖尾蝇的危害期长。因此,尖尾蝇如果在间花期的初期或中期入侵薜荔果,将导致榕果的腐烂和落果,小蜂可能全军覆没;尖尾蝇若在间花期的末期入侵薜荔果,可能有部分小蜂可以羽化出飞。

尖尾蝇幼虫期短(约25天),蛹期对环境条件要求低,在榕果内或果外环境均可化蛹。而薜荔传粉蜂幼虫期长达60天,蛹期至少30天,且榕小蜂必须生活在密闭的榕果内,依赖于榕果提供的营养,才能完成生活史。因此,尖尾蝇种群极易扩增,它对榕树和榕小蜂的危害不容小觑。

1 尾蝇对薜荔榕-蜂共生体系的入侵

A 尖尾蝇成虫(雌性);B薜荔雄性果枝 ;C在薜荔雄果苞口上产卵的尖尾蝇; D尖尾蝇将卵于薜荔雄果的苞口苞片间(箭头指示); E尖尾蝇的卵;F尖尾蝇幼虫;G被尖尾蝇幼虫取食的薜荔果(黑箭头指示蛀道、白箭头指示尖尾蝇幼虫);H尖尾蝇的蛹。标尺=1 mm


[主要参考文]

1. MCALPINE JF. Old world Lonchaeids of the genus Silba Macquart (= Carpolonchaea Bezzi), with descriptions of six new species (Diptera: Lonchaeidae)[J]. The Canadian Entomologist, 1956, 88(9): 521-544.

2. KATSOYANNOS BI. Field observations on the biology and behavior of the black fig fly Silba adipata McAlpine (Diptera, Lonchaeidae), and trapping experiments[J]. Zeitschrift fur Angewandte Entomologie, 1983, 95(5): 471-476.

3. OKAMOTO T, MACGOWAN I, SU ZH. Predation on the pollinating fig wasp of Ficus erecta by larvae of Silba sp. (Diptera: Lonchaeidae)[J]. Entomological Science, 2012, 15(3): 288-293.  

4. MACGOWAN I, COMPTON SG. A new species of Silba (Diptera: Lonchaeidae) associated with figs[J]. Zootaxa, 2018, 4455(1): 196-200 .

5. 马炜梁, 吴翔. 薜荔榕小蜂(Blastophaga pumilae Hill)与薜荔( Ficus pumila L. )的共生关系[J]. 生态学报, 1989,9(1):9-14.

6. 魏玉梅, 刘亮, 吴文珊. 薜荔隐头果内非传粉小蜂的发现[J]. 生物学教学, 2010, 35(2): 6.

7. 陈友铃, 杨升, 林俏丽,. 薜荔延腹榕小蜂的产卵行为[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2016, 32(1):59-64.