第六章 颠覆认知的蜉蝣生命《英语自学笔记》G卷 English self-study notes

第六章 颠覆认知的蜉蝣生命 Mayfly life subverts cognition

春夏是蜉蝣的季节。在中国人的传统认知中，蜉蝣成虫的口器退化不具取食功能，只有1~3天的寿命，在短暂的时间内完成择偶、交配和产卵的任务，因其生命短暂而被形容为“朝生暮死”。 蜉蝣在中国古代被视为短命的象征，《诗经•曹风•蜉蝣》写道：“蜉蝣之羽，衣裳楚楚。”相关名句“朝生暮死”便出自《重修政和证类本草•草下之上》。名句“寄蜉蝣于天地之间，渺沧海之一粟”则出自宋代苏轼的《赤壁赋》。 在中国古诗词中，蜉蝣成虫寿命极短，象征生命的短暂。这些名人名言名句，实则上误导了人们对蜉蝣的认知。 其实，蜉蝣是很长寿的，生命周期可长达一年以上，期间经历了卵、稚虫、亚成虫及成虫4个阶段。稚虫经过20多次脱皮后变成亚成虫，亚成虫的形体与成虫无异，再脱皮一次即为成虫。在昆虫的世界中，只有蜉蝣目有亚成虫的阶段，非常独特。相信宋代苏轼对此是一无所知，以讹传讹罢了。 与中国人的认知不同，在17世纪荷兰黄金时代，奥格特•克鲁提乌斯在1634年的著作《论蜉蝣》中描绘了蜉蝣。马尔滕•德•沃斯在1587年画作中也出现了蜉蝣。他们并没有毫无根据地嘲笑蜉蝣的所谓短命。 1495年，阿尔布雷希特•杜勒创作的铜版画《圣家与蜉蝣》中描绘了蜉蝣。评论家拉里•银和帕梅拉•H•史密斯认为，这幅图像体现了天地之间的联系。 The Holy Family with the Mayfl 如今，在东亚乐坛有大量以蜉蝣为名的歌曲。人们对蜉蝣的认知正在改变。 蜉蝣（英语：Mayfly），又名螶𧎾，属于昆虫纲蜉蝣目（学名：Ephemeroptera），是最原始的有翅昆虫，具有古老而特殊的体型结构，翅无法折叠，和蜻蛉目同属古翅下纲下。全世界已知有超过3,000种蜉蝣目昆虫，分属于42个科的400多个属。其中约600种见于北美大陆。除南极外，蜉蝣见于所有陆地地区。 蜉蝣是相对原始的昆虫，并且表现出可能存在于第一种飞行昆虫中的许多祖先性状，例如不能平折在腹部上的长尾巴和翅膀。 蜉蝣是地球上最古老的带翅昆虫之一，其身体印记化石可追溯至约3亿年前。大量蜉蝣化石分布于全球，尤以俄罗斯、法国、巴西和中国为著。 蜉蝣化石 中国是蜉蝣化石最为丰富的地区之一，在南京地质古生物研究所与广西地质调查院的合作中，发现了大量蜉蝣化石，某些层位中个体数量多达381只。 这些古老的化石提供了研究蜉蝣起源、进化、行为，以及当时生态环境的重要材料，对学术研究有重要意义。 研究蜉蝣化石成为科学家们的关注焦点之一。早在19世纪初至20世纪50年代，就有学者对蜉蝣化石进行描述和分类。中国的生物学家秉志教授在这一领域尤为突出，发表了大量关于蜉蝣的新属和新种。到目前为止，已发现约40科、124属、218种不同类型的蜉蝣化石，为昆虫进化、古地理、古气候和地球演变的研究提供了宝贵的参考资料。 虽然化石记录不完全，但有证据表明：泥盆纪(2.8亿年前至3.25亿年前)已有蜉蝣存在。成虫体长2.5～32毫米。生活史包括4个阶段：卵、稚虫、亚成虫和成虫。 截止到2024年，根据《全球生物物种名录（COL）》收录的分类标准中，世界上共分有42科442属3341种， 截止2002年，中国共有17科60属220种。 共有5种蜉蝣被列入世界自然保护联盟濒危红色物种名录中，2种被评为灭绝（EX）物种；1种被评为濒危（EN）物种。 蜉蝣除了南极洲、北极高纬度地区和一些海洋岛屿外，几乎遍布全球。分布于各种生态环境中，从高山到平原，从沼泽到草地，均可见其踪影。 蜉蝣是古老的有翅昆虫，对其化石的研究有助于了解昆虫的起源、进化及古生态环境，并为研究其他昆虫及其翅的起源提供参考。对蜉蝣的研究对了解不同地质时期的古地理、古气候、地球演变及生物进化也具有重要意义。 水环境的物理化学和生物变化影响水生生物的发育和生存。蜉蝣对水中化学物质敏感，常用于检测水污染状况。研究人员将蜉蝣、石蝇和石蛾称为水质评估的“三巨头”。 蜉蝣 Mayflies 动物界Animalia 节肢动物门Arthropoda 昆虫纲Insecta 蜉蝣目Ephemeroptera （1）简说蜉蝣形态特征 Brief Introduction to the Morphological Characteristics of Mayflies 蜉蝣（学名：Ephemeroptera）是蜉蝣目昆虫的统称。蜉蝣主要滤食藻类及颗粒物，成虫期具有趋光性。 蜉蝣常有两对翅，翅膜质透明，前翅大呈三角形，后翅小呈圆形，雄性生殖器位于第9节腹部。 蜉蝣体形细长柔软，体长通常为3～27mm，触角短，复眼发达，中胸较大，前翅发达，后翅退化，腹部末端有一对很长的尾毛，或称尾须，尾须是少数原始昆虫和直翅目才具有的特征，部分种类并有中央尾丝。 蜉蝣的卵十分微小，长约150~200微米，宽约0.1~0.2微米，颜色多为白色、绿色、灰绿色或淡褐色，表面带有花纹。一端通常有帽状附着物。 蜉蝣卵很小，但颜色多样，表面有花纹和附着物。稚虫体长3~28毫米，分为扁平型和鱼型，头部有突起和体毛，复眼发达，有咀嚼式口器，胸部有三对足，腹部10节，末端有三根尾丝。 蜉蝣的卵 蜉蝣的稚虫生活在淡水湖、溪流中。通常在春、夏季下午的时候，有成群的雄成虫“婚飞”，雌成虫飞入群中与雄虫交配；产卵于水中；椭圆形的卵很小，表面有络纹，可以黏附在水底的碎片上。 蜉蝣稚虫的体长一般在3~28毫米之间，分为扁平型和鱼型两种。扁平型稚虫的身体扁平，胸足宽扁，尾丝上的毛分散或环生，以扁蜉科为代表。鱼型稚虫则具有流线型的身体，足细长，尾丝密生细毛，以短丝蜉科和等蜉科为代表。 稚虫头部有突起和体毛，复眼发达，有三个单眼，触角呈丝状。口器为咀嚼式，包括上唇、上颚、下颚、舌及下唇，唇须由2到3节组成。胸部有三节，每节各有一对足，爪子上常有细齿，黑色翅芽附着在中、后胸上。足的形状因刺的排列和瘤或刚毛的形状而不同，一些属的足具有特殊功能用于过滤食物和保护鳃。 蜉蝣总科稚虫足的腿节和胫节非常粗大，胫节的前侧角突出，爪较小，扁蜉科稚虫足的腿节宽扁，具细毛。腹部通常有10节，背板后侧角的形状可用于区分不同属的蜉蝣。前半部分的腹节上有成对的气管鳃，用于呼吸。末端一般长有三根尾丝。 亚成虫结构图 稚虫期一般蜕皮20～24次，甚至多达40次；成熟稚虫可以看见一、二对翅芽变黑；两侧或背面有成对的气管鳃，是适于在水中的呼吸器；稚虫成长后，浮出水面，或爬到水边石块、植物茎上，日落后羽化为亚成虫。 蜉蝣稚虫蜕皮后变为亚成虫，亚成虫体色暗淡，翅膀呈烟熏色且不透明，后缘缘毛明显，行动迟缓。亚成虫与成虫相似，但翅面及身体表面密生细毛，雄成虫的大部分附肢尚未完全发育。 亚成虫过一天后经一次蜕皮为成虫。 Ephemera danica形态 成虫的触角为刚毛状，口器退化，复眼较大，单眼三枚，其中雄成虫的复眼分为上下两部分，上部锥形，下部球形。成虫的胸部发达，前足明显长于中后足。不同种类的后足跗节数量有所不同，扁蜉科后足跗节多为5节，四节蜉科后足跗节为3节其他种类多为4节。 通常有两对翅，翅膜质透明，前翅大呈三角形，后翅小呈圆形，有些种类的后翅消失。成虫的腹部通常有10节，第10腹节背板后端长有两根细长尾丝，有些种类还有中尾丝。雄虫第9节腹板后端有亚生殖板，雌虫在第七腹节后端有输卵管口。 雄性生殖器位于第9节腹部，形状多变，是蜉蝣分类的重要特征。 成虫触角刚毛状，口器退化，雄虫第9节腹板后端有亚生殖板，雌虫第七腹节有输卵管口，雄性生殖器形状多变，是分类的重要特征。 成虫不取食，甚至没有内脏，且寿命很短，只有约数小时至数日不等。 （2）蜉蝣栖息环境 Mayfly Habitat 蜉蝣属物种栖息在杂草中 蜉蝣栖息于多种生态环境。分布范围非常广泛，除了南极洲、北极高纬度地区和一些海洋岛屿外，几乎遍布全球。从高山到平原，从沼泽到草地，均可见其踪影。 蜉蝣稚虫几乎存在于所有淡水环境中，尤其是在溪流中，不论是急流还是缓流的小溪。 蜉蝣稚虫的生活方式各不相同。有些附生在水草上，有些在水底淤泥上爬行生活，还有些在底泥中挖掘通道。一些种类的稚虫身体扁平，栖息在清澈急流中的石块下。 蜉蝣栖身水中，主要滤食藻类及颗粒物；稚虫则食腐屑、小型藻类、原生动物和腐烂水草，少部分种类为肉食性。 溪顏蜉属（Rhithrogena）采食 蜉蝣成虫通常在白天栖息于溪流、湖泊或江河边的杂草和树丛等避光处。蜉蝣成虫具有趋光性，采集成虫期的蜉蝣主要依靠灯诱。 此外，不同科的蜉蝣具有特定的栖息地偏好。例如，四节蜉科（Baetidae）倾向于生活在温暖的水域中；扁蜉科（Heptageniidae）偏好藏身于石头下的湍急水流中；而较大的蜉蝣科（Ephemeridae）则会在沙质的湖泊或河床中挖掘洞穴。 因为亚成虫和成虫的口器退化，它们不再取食。 （3）蜉蝣生长繁殖 Mayfly growth and reproduction 蜉蝣生命周期包括卵、稚虫、亚成虫和成虫四个阶段。卵期卵期的长短，常与种类和温度有关。短的几天，长的可达几个月，一般在1-2周内即孵化；稚虫期经历15~25次蜕皮，一般为几个月到一年以上。亚成虫在24小时内蜕变为成虫。 正在蜕皮的金蜉蝣 蜉蝣繁殖方式多样，包括卵生、卵胎生和孤雌生殖。雌虫可产500到4000个卵，产卵方式各异（如分次产卵、一次产卵、直接产于水中石块下）。部分种类采用卵胎生或孤雌生殖。 Serratella ignita产卵 蜉蝣交配 蜉蝣成虫在飞行中交配，称为“飞婚”，交配发生在无风、适光和温度适中的环境中，成虫成群回旋飞翔。 雄虫抱住雌虫前胸。雄虫完成交配后立即死亡。 全球蜉蝣目昆虫正面临多重生存威胁。首先，水域污染的问题极为严重，重金属与农药残留严重影响蜉蝣的生存和数量。 其次，外来物种的入侵对蜉蝣构成重大威胁，欧洲已有750种外来淡水物种影响了蜉蝣的生存。 此外，栖息地的丧失和退化也是重要威胁，主要由于人工堤坝的建造、人类基础设施的建设和河道的改迁。 最后，气候变化也是关键因素，由于蜉蝣具有较短生命周期和良好的移动性，它们很可能是首批受全球气温上升影响的群体之一。 欧洲的《水框架指令》和美国的《清洁水法》（CWA）等立法旨在通过保护水资源，从而保护包括蜉蝣在内的水生物种。 （4）蜉蝣启示 Mayfly Revelation 自古以来，昆虫界的雌雄昆虫交配后，雄昆虫就会很快死亡。这种为爱而死的生理传统，让人瞠目。更可怕的是有些雌虫还会即时吞食雄虫。 其实，在人类社会中恶妇逼死异性的并不罕见。