讓我照顧你的孩子 台師大、興大跨國團隊 解開蝴蝶與螞蟻的相依關係 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

讓我照顧你的孩子 台師大、興大跨國團隊 解開蝴蝶與螞蟻的相依關係

2019年12月13日
整理:許芷榕(環境資訊中心記者)

生物界常見的共生關係,也發生在小灰蝶及螞蟻身上,因小灰蝶幼蟲具有喜蟻器官可吸引螞蟻,並藉由螞蟻的照顧提高存活率。然而,小灰蝶蛹並不具備喜蟻器官,同樣能吸引螞蟻,跨國研究團隊發現,原因就在於小灰蝶蛹所發出的振動訊號,吸引了螞蟻聚集,並進行照護行為,研究成果也在6日刊登於國際期刊《Scientific Reports》上。

虎灰蝶成蟲。照片來源:王俊凱
虎灰蝶成蟲。照片來源:王俊凱

台灣師範大學12日發布新聞稿表示,這份跨校、跨國的合作研究,由台師大學生命科學專業學院教授徐堉峰、林岳賢、中興大學昆蟲學系教授楊曼妙、廖一璋博士、日本京都大學生存圈研究所副教授楊景程及比利時魯汶大學教授Johan Billen所組成的團隊,從昆蟲行為學、昆蟲聲學及形態學角度切入,破解蝴蝶跟螞蟻之間的摩斯密碼,了解牠們如何利用聲音振動訊號進行溝通。

此研究以台灣常見的虎灰蝶及其共生螞蟻——懸巢舉尾蟻為對象,已知虎灰蝶及螞蟻之間有很緊密的共生關係,虎灰蝶幼蟲有蜜腺等喜蟻器官可吸引螞蟻,並藉由螞蟻的照顧提高存活率,同時幼蟲會分泌蜜露供螞蟻取食。林岳賢與廖一璋進一步發現,虎灰蝶的幼蟲、蛹都可發出振動訊號,幼蟲還能發出三種不同訊號,回播實驗也顯示,這些訊號能夠吸引螞蟻聚集並進行照護行為。

而舉尾蟻則會藉摩擦腹部及腰節的發音器發出聲音訊號,吸引其他螞蟻聚集。分析兩者訊號更發現,小灰蝶與螞蟻在訊號長度及主頻率上有極高相似性,進一步證實,振動訊號在蝴蝶及螞蟻的共生關係間,扮演極其重要的角色。

正在被舉尾蟻照護的虎灰蝶幼蟲。照片來源:王俊凱
正在被舉尾蟻照護的虎灰蝶幼蟲。照片來源:王俊凱

林岳賢表示,試驗初期為了在室內建立大量小灰蝶及舉尾蟻族群,花費了許多時間在野外蒐集材料,也經常在實驗室挑燈夜戰,被舉尾蟻咬得體無完膚更是家常便飯,研究成果順利發表後非常感動。

廖一璋指出,昆蟲的振動訊號常為人耳所聽不見的聲音,必須以特定儀器才能錄音,過去在學術界少被重視,但藉由這份研究也使台灣在生物振動學 (Biotremology) 的領域提升不少國際能見度。

這份研究同時開啟許多後續的研究議題,徐堉峰也表示,台灣還有許多不同物種的小灰蝶及其共生螞蟻,牠們的共生關係如何建立?與這份研究相比差異為何?許多有趣的科學議題都有待昆蟲學家們繼續努力。