视觉通讯visual communication昆虫或植物发放特殊光学信号使其他昆虫接收后产生行为反应的现象。其主要作用是鉴别配偶、有利于两性结合,其次是作为寻食信号。有些对于来自非生物的光学信号发生行为反应的现象也可称为视觉通讯。视觉通讯主要有三种形式: 生物发光通讯 最显著的例子是萤。萤的种类很多,它们的胸、腹、尾等处有发光器官 (具体部位随种类而异)。发光器官可发出闪光。连续闪光时间的长短、其中脉冲光(单次闪光)的次数、每个脉冲光的延续时间及相互间隔等也随种类而不同。在生殖季节,雌雄两性的联系方式主要分为两类: 一类是歇落的雌虫发出信号引诱正在飞行的雄虫; 另一类是飞行的雄虫先发信号,歇落的雌虫则发出反应信号引诱雄虫。褶翅萤属的雄虫每3~4秒发一次单闪光,当它收到雌虫的一次反应闪光后,旋即发2~4次迅速的闪光。红光萤雄虫的信号包括两个脉冲光,间隔约1/2秒。雌虫只答复这种信号,反应闪光大约发生于雄虫第二脉冲后的一秒。其近缘种麦克氏光萤具有相似的信号,但雄虫的两次脉冲相隔约2秒,而雌虫也仅对此种间隔的两次闪光进行答复。亮光萤的雄虫信号有3个脉冲,间隔约半秒,断续时间总计约1.5秒。在最末一个脉冲后大约6秒,雌虫进行答复。相近的另一种微暗光萤雄虫信号也包括3个脉冲,但断续时间总计仅略长于1秒,脉冲持续时间短,雌虫在0.5秒后就发出反应闪光。群集萤属内有两个近缘种的闪光频率很高。其中的一种大约在0.7秒内连闪5次,另一种在同样时间内连闪10次。某些种类的雌虫还能模拟其他种雌虫的信号,诱来雄虫为食。萤复眼的形态和功能也有显著的雌雄差别。雄虫复眼大,有较多的小眼,适合于探测发光雌虫的位置。有一种发光蝇,雄成虫降落在雌蛹上企图交配时,雌蛹常发明亮的光。如果羽化后没有雄蝇在场,雌蝇就发闪光引诱雄蝇。 反射光谱或反射图样通讯 虫体和植物体的反射光谱或反射图样是许多昆虫寻找异性和食物的重要信号。菜粉蝶属许多雌蝶的翅对近紫外线的反射力很强;而雄蝶的翅鳞内有吸收紫外线的色素,对紫外线的反射力很弱。由于昆虫能感受紫外线,在含有紫外线的阳光照射下,两性差别十分明显,使得雄蝶容易辨别和接近同种雌蝶。白纹粉蝶雌翅的腹面对紫外线的反射力强于雄翅。如果在纸制的模型上涂以氧化锌或混合少量黄色素的氧化锌,使其反射光谱与雌翅腹面相似,则模型对雄蝶有很强的引诱力,引诱力的大小随日光的情况而变。日光强时,白模型不如黄模型。日光弱时,白模型超过黄模型。相反,许多“硫磺”蝶雄蝶的翅具有明亮的紫外反射图样,雌蝶翅对紫外线的反射力比雄翅弱,诱发雄蝶求爱行为的信号完全不同。 在蜜蜂的采食活动中,花朵的颜色是重要信号,有些花朵反射的可见光并无区别,但蜜蜂能够分辨紫外线的不同。花的颜色图样则能增加信号的复杂性。由于蜜蜂能识别花种,所以当它在一种花上发现丰富的花蜜时,就连续几天在这种花上采食。能反射紫外线的花朵中心常是一块特殊区域。它对紫外线的反射不同于周围部分,有的种类强,有的种类弱,与周围部分形成高度的反差。这个区域可称为“花蜜向导”(nectar guide),因为它标志了花蜜部位或含有花蜜的花管的入口。被引诱到花瓣边缘的蜂,依据这个标志就容易找到花蜜。 豹纹蝶是具有斑点的橙色蝶,在寻蜜时对蓝色和黄色发生反应,而在寻找歇落地点时对绿色发生反应。 运动姿态通讯 昆虫的运动姿态是另一类视觉刺激。在生殖期间,雄性豹纹蝶会灵活地追赶许多橙色或黄褐色的运动目标。只有当距离目标10厘米以内而未感觉雌蝶气味时才离去。如果用纸模型做目标,模型的面积越大动荡率越高,雄蝶的反应越强烈。与此相似,雄蝇也追赶飞行的雌蝇。用一根细线在空中迅速拉动一些小黑纸球,能引诱雄蝇飞随其后并抓住纸球。蜻蜓的稚虫见到背景为移动条纹的各式静止物体时会咬它们。物体的形状也可以向昆虫提供选择寄主的信息。将球状果实模型挂在结有成熟咖啡果的树上,对于地中海实蝇的引诱力比同等面积的方块、长方或圆柱状模型的引诱力强得多。立于苹果园内空地中的圆形、方形和三角形的模型,对苹果实蝇的引诱力强于狭长的模型。 各种视觉通讯变量,往往不是孤立地起作用。例如,萤发出的生物光既是闪动的,也包含光的亮度、颜色和面积等因素。蝶翅的反射光既有颜色和花纹,飞舞时蝶翅的起落也使花纹的隐现有一定节奏。所以,实际信号的编码格式是很多的。尤其在与声音、气味结合起作用时情况更为复杂。 |