螫刺,威力巨大的小型武器

马蜂尾部的螫针(赵力摄)。熊蜂拥有圆萌可爱的外表。

蜂类身上那根刺到底是干什么的?为什么有些蜇伤只被人一笑了之,而有些蜂类带来的痛苦却令人难以忍受甚至致命?

被妖魔化的马蜂

让我们以马蜂为例。马蜂又名“黄蜂”,是一种小昆虫。通常人们对马蜂还并不太了解,却习惯将其夸大为恐怖的魔怪。这种恐惧是基于人们对它的无知。

蜜蜂尾部也有刺,但人们对蜜蜂的恐惧就要小得多。蜜蜂还因其自身的社会结构,如食品供给与“住房”分配、“社区”及“社区安全性”方面的特点,被人们看作是一个由“贵族精英”统治下的“无产阶级”在自然界中光彩熠熠的例证。熊蜂则因其圆萌可爱的外表而备受欢迎,甚至都让人忽视了它们一如蜜蜂般勤奋的工作作风,以及魔术师般不停地在巢内生产蜂蜜的高效。可另一方面,马蜂却备受谴责,从希腊作家普鲁塔克开始,人们便认为马蜂是种堕落的蜂,马蜂不能或者不愿跟从其他蜂类的道德。

不过,要是我们多想一想:为什么马蜂会进化出如此强大的刺?或许我们就可以真正地了解它们的习性,知晓它们是如何适应这个世界的,也就不会那么一味地将其妖魔化了。其实,带刺的昆虫在自然界非常普遍。膜翅目是昆虫纲里具有较高生物多样性的一类,全世界已知约有25万个物种归于膜翅目,其中,最著名的便是蜜蜂、马蜂和蚂蚁,其余大多数是小型寄生虫。这些小型寄生虫会将卵刺入猎物体内,毒素会使宿主瘫痪,或者减弱宿主的免疫系统,使得正在发育的幼虫可以从宿主身体内部吸取营养并最终吞噬宿主。

螫刺进化的生物学意义

马蜂螫刺的出现和使用都是最近的进化行为。那么,最初的螫刺又是为何而生的呢?学界对此的共识为:尾刺最初是为了狩猎而形成的。昆虫化石记录虽稍显零碎,但较为清楚的是,原始的带刺膜翅目昆虫可能生活在距今两亿年前的侏罗紀时期,是一种与马蜂相似的生物。它们利用自身武器化的腹部去刺杀其他小昆虫,为自己以及后代提供食物。

如今,膜翅目昆虫尾刺的功能已经更多地被用到了繁殖方面,不管是马蜂、蜜蜂还是蚂蚁,其尾刺都是产卵过程中必不可少的部分。正由于此,这些产卵的雌性都拥有尾刺,但千万别以为这样就会降低被攻击的频率。要知道,在蜜蜂、马蜂以及蚂蚁的群落中,绝大多数的工蜂工蚁都是雌性。即便它们并不负责生殖繁衍,不负责产卵,但它们尾刺的凶猛却是不容置疑的。当它们的巢穴以及巢穴内的后代受到威胁时,它们便会利用其尾刺开始进行攻击。

科学家认为,马蜂的螫刺给人带来如此痛苦的原因,正是因为马蜂凭借螫刺守护自己的巢穴和巢穴中成千上万的后代。如果只是为了狩猎,例如杀死一只毛毛虫或是击晕一只蚜虫,并不需要多少毒汁,也就无需恐怖的尾刺。马蜂构建起的庞大巢穴,里面时时都躺着成百上千柔软可口的幼虫,那么来自于天敌的攻击就会时常发生。毕竟,物竞天择,谁都会想吃上一顿富含蛋白质的美餐。因此马蜂必须对自己的巢穴进行有效防御,于是尾刺就成为必备武器。

马蜂凭借螫刺守护自己的巢穴和巢穴中成千上万的后代。

应对天敌的武器

现在,獾仍是英国马蜂的主要天敌。对于蜂类来说,其他著名的天敌还有来自非洲和欧洲的蜂鹰,以及横行亚洲和非洲的蜜獾。如果这两种动物找到蜂群,它们绝对会袭击蜂巢——对于马蜂幼虫,它们向来垂涎不已。为对付马蜂,蜜獾拥有厚实浓密、如 “剃须刷”一般的毛皮,蜂鹰则全身遍布小而紧凑的羽毛,面部周围还有特殊的鳞片状羽毛以防止被蜇伤。

正因为有着这样可怕的天敌,群居的马蜂、纸蜂、蜜蜂和熊蜂不得不进化出最强的尾刺,以阻止这些脊椎动物的攻击。同时,它们还将自己身体的颜色进化成地表上最具警告意义的组合:黑色身躯,并带有黄色、橙色或红色条状排列。

这样的颜色信号很清晰:危险!请远离!

这样的颜色组合现已经遍布大街小巷,人们用它来警告由于前方的减速带的颠簸或是人行道上的脚手架所带来的被绊倒的危险。也会在预防电击、湿滑地面或是爆炸性物质时放上类似色彩的警告牌。这样的颜色信号很清晰:危险!请远离!不要碰!不过,现在的问题是,人们因此对于任何黄黑相间的东西都持有怀疑态度,马蜂尤其如此。当然,有部分原因也在于,人们认为马蜂如同蝎子一般,是记仇且带有恶意的,它们蜇人是故意的,这就是它们捕捉并制伏猎物的方式,而蜜蜂则被视作平和的食草动物,仅以花蜜和花粉为食,它们的蜇刺仅仅是出于防御的需要。

蜜獾,马蜂的天敌。为对付马蜂,蜜獾拥有厚实浓密、如 “剃须刷”一般的毛皮。

其实,蜜蜂防御性的蜇刺同样令人痛苦且充满危险。蜜蜂是从大约1亿年前的马蜂进化而来的(蚂蚁也是如此)。在蜜蜂成为花卉探访专业户之前,它们已经具备成熟且强有力的尾刺了。蚂蚁大部分过着秘密的地下生活,但无论蜜蜂还是蚂蚁,这些社交性昆虫的尾刺,都因为需要保护巢穴免受掠食者的袭击而变得愈发强大。

不仅仅是马蜂

蜜蜂和马蜂的螫刺哪一个更让人难受呢?关于这一问题人们还存在着许多争论。其实,这取决于在毫秒级的动作中,到底有多少毒液可以被传递到被刺者身上,以及被刺者本身对于刺痛的敏感性。通常,蜜蜂和马蜂的螫刺其让人难受程度处于同种水平,但最大的危险实际上来自于蜜蜂的反复攻击。带刺的蜜蜂会将尾刺牢牢钉入人的皮肤,但这同时会使它们连带失去自己的内脏。即便人们赶走了这些蜜蜂,其尾刺和毒囊依然还在人体中,它们会将挥发性的警报信息素吹向空中,从蜂巢中召唤其他蜜蜂前来。由于刺还埋在皮肤里,因此被蜇的人会被标记为“敌人”或是“威胁者”,被随后赶来的蜂群追击并持续蜇刺。

马蜂相较于蜜蜂声誉不佳,真正的原因是:蜜蜂大多在蜂巢中呈现一种井然有序的生活状态,不易被人激怒而发起攻击,但马蜂却常将它们的大巢随便安置在一些角落里,人们往往在不经意之间便会冒犯到它们,激起它们的恐慌乃至狂热的攻击。

带刺的蜜蜂会将尾刺牢牢钉入人的皮肤,即便人们赶走了这些蜜蜂,其尾刺和毒囊依然还在人体中。水母在随水而动的触手上装备有刺细胞,这些刺细胞一旦被碰到就会触发,将充满毒液的细胞器注入触碰它的对象上去。0bb29b2be1b529fb70f4b8accaf2e24b荨麻有充满毒液的毛。一旦被碰到,荨麻就会释放毒汁。北美猫毛虫有可能对触碰者造成严重的荨麻疹或细胞坏死。

当然,自然界中除昆虫外,还有其他一些生物也会给人带来刺痛。例如水母,人们对它们也有着类似的因为被蜇痛而产生的厌恶感。但与蜜蜂和马蜂不同的是,这些海洋生物的蜇刺并非主动,而是被动的行为。它们不主动追击猎物,它们只是在随水而动的触手上装备有刺细胞,这些刺细胞一旦被碰到就会触发,将充满毒液的细胞器注入触碰它的对象上去。

植物中的荨麻也有着充满毒液的毛,这些能够进行被动攻击的刺毛一旦被碰到,就会释放毒汁。毒汁注入被刺者体内,由此产生的灼痛让人痛不欲生。同样,有些带刺毛毛虫也有着脆的、空心的且充满毒素的鬃毛,这些鬃毛会在被刺者的皮肤里断裂开来,引发难受的皮疹。

北美猫毛虫或是巴西大蚕蛾,有可能使触碰者引起严重的荨麻疹或是细胞坏死。尽管这些动植物不受欢迎,但大多并不会被视作恶魔,即便其中有些是带有剧毒的生物。那么,为什么马蜂却如此遭人憎恶?

有毒的化学鸡尾酒

让我们来看看马蜂和蜜蜂的螫刺到底是怎样运作的。马蜂和蜜蜂螫刺的毒液是一种高度复杂的化学混合物,结合了多种小蛋白质分子、酶以及神经毒剂。首先,对蛋白质具有破坏性的多肽酶会分解肌肉并破坏血细胞,而组胺则会加快血流速度,促使毒液进一步进入体内,导致肿胀和发红。神经递质则会迷惑并过度刺激神经,不仅造成刺伤或灼痛感,严重的甚至会引起抽搐或麻木。这种毒液的毒性是巨大的。一次蜇刺所注入的毒液可能只有15微克,但足以引起剧痛。要是被蜇了6下,那被蜇的人多半不得不静养一段时间了。多次被蜇伤会引起可怕的肿胀、恶心、呕吐、头晕及神志不清等反应。任何遭受百次以上蜇伤的人都应立刻寻求紧急医疗援助,以防血液中的毒素对肾脏或肝臟造成不可逆转的损害。

遗憾的是,迄今还没有像有效治疗蛇毒那样的抗毒血清来对付蜂毒,但利用透析可以清除蜂毒并稳定患者的生命。一般来说,一个体重为60~80千克的成年人能够抵抗1000次蜇刺并幸存下来。据统计,致人死亡的蜇刺数量通常都在1200次以上。大多数被蜇致死者是位于不发达国家的农村或农场的工人,他们偶然间发现了昆虫巢穴而无法逃脱或不能及时被救治。

幸运的是,由于蜇刺而导致的过敏性休克倒是极为罕见。过敏性休克是人体免疫系统产生的一种巨大的压倒性反应,大量释放的组胺和其他炎性蛋白会导致呼吸困难,血压降低,并干扰心肌收缩,导致内部出血。如果没有立刻进行医疗干预(通常会采用注射肾上腺素进行急救),结果有可能致命。与马蜂的蜇刺相比,人们更多是因为吃花生或者使用青霉素等药物而引发此类致死的过敏反应。

多次被蜇伤会引起可怕的肿胀、恶心、呕吐、头晕及神志不清等反应。

马蜂致人死亡无疑是悲剧,但媒体炒作马蜂的恐怖对于阻止这种悲剧是没有用的。要想阻止悲剧发生,更好的方法是了解马蜂习性,引导大家避免遭受马蜂攻击。毕竟,马蜂和蜜蜂在地球上的存在时间比人类长得多,更何况无论喜欢与否,我们都需要它们。

尾刺的工作原理

昆虫的尾刺并非简单的刺针,而是复杂的生物设备。早在17世纪,荷兰博物学家扬·斯瓦默丹就发现,大马蜂的尾刺造成的蜇伤看上去和针扎差不多,但当一滴毒液被挤压到伤口上时,疼痛立马到来。

仔细观察马蜂的尾刺就会发现,一对螫针由外部圆柱状的螫针鞘保护着,能够延伸和振动,其底部由三角片负责操控,使得螫针能够像电动刻刀的双刀片一样来回做切锯运动。并且,马蜂的螫针侧边也有类似蜜蜂螫针一样的小缺口,足以刺穿并抓牢皮肤。马蜂腹部有个毒囊,负责贮存从长管状的毒腺所分泌出的毒液,并因此在螫针底部形成一个类似灯泡的空腔。

螫针底端有一个伞状阀门,负责将毒液沿螫针内部的狭窄通道泵出。当螫针向后移动时,阀门会折叠以使得毒囊内的毒液进入螫针内的通道;而当螫针向前移动时,阀门则会膨胀,将毒液顺着通道往外推送。如果人们用手掸掉身上蜇人的蜜蜂,倒是可以消除肉中的螫刺,但蜜蜂的内脏系统十分脆弱,其螫针上生有倒刺,以至于蜜蜂被驱散了,但其螫针及部分内脏仍会在皮肤上保持嵌入状态,持续注入毒液,使得疼痛加剧。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午10:47。
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