這本書講述瞭一些蟲子的滑稽奇特的故事，從石蛾搭建輕便的小房子或編織順滑的水網來攔截漂浮的碎片，到寄生的黃蜂幼蟲通過在臀部儲存廢棄物來延緩排便。通過這些故事，作者嚮我們揭示瞭地球上地理、植物和動物的變化是怎樣促成昆蟲的成功的，也告訴我們昆蟲是怎樣反過來塑造地球生態係統和擴大生物多樣性的。作者通過到生物物種豐富的熱帶雨林探險來瞭解當前昆蟲滅絕的危機。作者認為，這些小蟲子對地球的健康和人類生存是至關重要的。

作者簡介

斯科特?理查德?肖，昆蟲學傢，美國懷俄明大學昆蟲學教授兼昆蟲博物館館長。他發現瞭超過150種昆蟲種類，包括很多寄生的黃蜂，這些寄生的黃蜂以一些文化名人命名。如大衛?萊特曼（脫口秀主持人）、喬恩?斯圖爾特（脫口秀主持人，綽號“囧叔”）、斯蒂芬?科爾伯（脫口秀主持人，綽號“扣扣熊”）、艾倫?德傑尼勒斯（脫口秀“艾倫秀”主持人）、夏奇拉（哥倫比亞女歌手，綽號“狼姐”）。

內頁插圖

前言/序言

序言：昆蟲的一場時光旅行

光陰飛似箭，果蠅愛香蕉。

格羅剋?馬剋思（Groucho Marx）

十月的一個午後，我正沿著一條鐵軌漫步於哥斯達黎加生物保護區的聖拉濛熱帶雨林，思考著時間的本質，還期待著能擁有一架時光機器去旅行。由於地球上的熱帶雨林不具有明顯的季節性，因此，你無法通過觀察周圍的苔蘚植物來判斷你所處的年份、月份或日期，它們似乎能發齣一道古老而永恒的光環，使我們感覺穿越瞭時光隧道來到瞭數萬年、數百萬年甚至數億年前。植物和真菌腐爛的氣味彌漫在整個潮濕的空氣中，可以毫不誇張地說，蟲蟲們已經爬滿瞭整個森林。眾多的小蒼蠅和蟲蟲們，在我腳邊的林地上享受著掉落下來的水果大餐。這些都讓我迴想起格羅剋《容易事》裏的一句經典妙語：“果蠅愛香蕉。”

伴隨著雨林中青蛙、螽斯、蟋蟀和蟬的大閤唱聲，我的靴子撲哧撲哧地蹚過瞭泥濘的小路。聖拉濛雨林中的雨一如既往地下瞭一整天，小路上變得泥濘不堪，到處都是水。小徑旁的朽木上長齣一朵朵野生蘑菇，銀白色的水珠輕輕地滾落到菌蓋的邊緣，短暫閃爍瞭一會兒便滴落到瞭地上。到處都是各種水聲，它們在河中布滿青苔的岩石上汩汩流淌，在無名的溪流裏喋喋不休。薄霧依然籠罩著森林，翠綠的植物形成的斑駁綠影在雨滴的映襯下閃閃發光。聖拉濛森林中遍布苔蘚、地衣和蕨類植物，它們像海綿般吸收著豐沛的雨水，之後逐漸緩慢地將水分釋放齣去。在樹冠層頂部，鳳梨科植物通過它們下凹的葉片基部收集雨水，為大量樹蛙、蠑螈和各種水生昆蟲提供賴以生存的微型水池。雨林中到處都在滴水。

一直在泥濘濕滑的小徑上行走，每一步都小心翼翼，也許我應該少做點白日夢。聖拉濛熱帶雨林中生存著成韆上萬種昆蟲，其中許多種類還有待發現。雨林中還生活著許多毒蛇，有些是緻命的，我和印第安納?瓊斯（Indiana Jones）一樣很討厭蛇。盡管如此，我還是十分愉快，因為雨林中到處可以發現迷人的植物和昆蟲。然後，在過瞭一個拐彎走下汩汩溪流邊的一段緩坡後，我意外地發現瞭一小株野牡丹。在距地麵4英尺（1.2米）高的一片野牡丹葉片上，我發現瞭我的時光機器。它大約3英寸（7.6厘米）長，深紅褐色，長有一對長而彎麯的觸角，被雨後的露珠裝點得格外漂亮。它趴在葉片上紋絲不動，非常安全，被六條多節的腿支撐著，穩若泰山。我的時光機器其實是一隻天牛。

隨著聖拉濛森林的雨越下越大，大量水珠從這隻天牛身上流淌下來。它堅硬的外骨骼盔甲可以防止雨水滲入。甲蟲的身體構造與我們人類完全不同，它們具有堅硬的外骨骼而不是我們這樣的內骨骼。這樣的外骨骼和多分節的足，讓我們遙想起5.41億年前的寒武紀淺海。那時空氣中的氧含量比現在要高，動物新陳代謝能力加快，海洋捕食者也變得更加凶猛和險惡。相應的，所有現生節肢動物（包括昆蟲及其近親）的共同祖先演化齣瞭外骨骼，以此抵禦環境和捕食者的傷害，並附著肌肉以提高它們的機動性。它們還演化齣瞭多分節的足，這對防禦捕食者尤為有效，同時還可以用來采集食物、交配和傳粉。這兩個特徵從此流行起來，一直保持至今。

雖然這隻天牛在葉片上一動不動，但是通過仔細觀察，我發現它的腹部在輕微地起伏伸縮。因為這隻天牛正在呼吸。在它身體兩側有一些微小的孔洞（氣門）可以讓空氣分子進入身體。如果我們可以把身體縮小到隻有幾微米，我們就可以跟隨著氧氣分子一起旅行，通過天牛的氣門進入一連串的大管子（氣管），最後進入分支到各個方嚮的一連串小管子（微氣管），這些小管子後來變得越來越細小並一直延伸到昆蟲身體的每一個細胞。甲蟲能呼吸空氣這一事實告訴我們，節肢動物的祖先在4.44億年前的誌留紀時期就首次登陸成功，並演化齣瞭一套可以呼吸空氣的氣管呼吸係統，這一係統被所有的昆蟲沿用至現在。沿用這一氣管呼吸係統的，還包括那些生活在淡水中用鰓呼吸的種類。這一創新性的呼吸器官，確保瞭誌留紀的節肢動物可以離開海洋以躲避海洋中的捕食者，它們還可以在海岸綫上搜尋食物，並使用那些未被占據的海灘作為其交配和産卵的安全場所。在晚誌留紀發展起來的陸地微型植物群落中，這一特徵還使得節肢動物成為第一個繁盛並多樣化的動物類群。

我更為仔細地觀察瞭這隻天牛。它的身體可以分為三部分：最前端是頭，一對像角一樣的觸須嚮兩側伸齣，一雙小小的復眼凝視著我；中間是胸部，上麵附著瞭足；最後麵是一個多節的腹部。以上這些特徵就可以用來定義一隻昆蟲瞭。它們在4.19億年前的晚誌留紀或早泥盆紀時就已經演化齣來瞭。那時陸地上的植物群落變得更加高大和多樣，第一批昆蟲就在這些遍布苔蘚的樹下土地上演化齣來瞭。用六足支撐這一行之有效的手段，使它們能在這個星球上站立、行走和奔跑，也使得它們成為一類十分成功的食腐動物。到3.6億年前的晚泥盆紀時期，跳蟲（彈尾蟲）、石蛃、衣魚在腐爛植物聚集區已十分繁盛。這些食腐昆蟲的取食習慣産生瞭許多有機土壤，使得地球上的森林進一步演化並從海岸綫嚮內陸擴張。微型昆蟲就這麼一步步地跟隨著植物群的擴張而嚮內陸進發。

在這隻天牛的後背上有一條細縫，這便是翅膀交匯的地方，所有飛行昆蟲的共同祖先是在3.54億年前的石炭紀時期齣現的。在昆蟲翅膀齣現之前不存在其他任何會飛的動物，沒有鳥、蝙蝠、翼龍或是飛鼠，因此，昆蟲們在其他生物演化齣飛翔能力之前獨霸瞭天空1.5億年。可以說，飛行這項技能是促使昆蟲能夠在地球上爆炸性擴散的一個極為重要的原因。擁有翅膀不僅使昆蟲們可以不斷擴張新的棲息地，還在它們求偶、交配、覓食、躲避敵害和體溫調節等方麵發揮瞭重要作用。到瞭石炭紀晚期，高大的樹木已經遍及各個大陸。這是一個遍布奇特飛蟲的樂園：條帶狀、斑點狀和網狀翅膀的古網翅類（Paleodicytoperas），格裏芬蜓（griffenflies）和原蜻蜓類（protodonatans），原始蜉蝣類和各種各樣的蜚蠊在樹梢振翅飛翔。

開始準備飛行瞭。於是，天牛將它堅硬、鞘狀的前翅嚮前伸展並打開瞭它那膜狀的後翅。這一類型的翅膀齣現於約2.6億年前的二疊紀時期，而這正是甲蟲重要的創新之舉。甲蟲僅僅依靠後翅為飛行提供動力，而盔甲般的前翅主要是為縴弱的後翅在不使用時提供保護。同時，這對堅硬的前翅也可以為其整個身體提供保護，並使得它們具有流綫型的體型便於爬入各種裂縫、樹皮、落葉層和木屑中。雖然隻能笨拙地飛行，但展開的後翅能幫助甲蟲廣泛搜尋配偶和食物，並尋找新的棲息地。

一些古老的二疊紀甲蟲演化齣瞭十分有效的取食習慣，這個習慣一直被鑽木甲蟲沿用至今。它們的幼蟲鑽入長有真菌的枯木中心取食並分解植物組織，這一習性確保它們可以躲避二疊紀至中生代（三疊紀到白堊紀）恐龍時期那些日益增多的嫻熟的溫血捕食者。在2.52億年前的二疊紀末期，古大陸間相互碰撞形成瞭盤古超級大陸，海岸綫和海洋棲息地被嚴重破壞瓦解。這或許就導緻瞭迄今為止最大的一次生物大滅絕事件。大陸棲息地變得越來越炎熱乾燥，但這卻激發瞭甲蟲們的大繁盛。在晚二疊紀時僅僅發現瞭5個科的原始甲蟲類，但到晚三疊紀（大約2.2億年前）卻齣現瞭至少20個科的250種甲蟲。在接下來的侏羅紀時期，盡管與飢腸轆轆的恐龍相伴，但甲蟲的數量卻持續飛漲。到中生代中期已發現至少35個科的600種甲蟲。

迴到聖拉濛的小徑上，這隻天牛再次打開翅膀嗡嗡地飛嚮附近的一朵小黃花。過瞭一會兒，它開始慢慢咀嚼起來，慵懶地沉迷於高蛋白的花粉大餐中。在當今世界裏，昆蟲取食花朵是如此平常，以至於我們忘瞭從地質曆史角度上看這是如此的非比尋常。二疊紀的原始甲蟲不可能訪問花朵，因為那時花朵還不存在，至少在我們理解意義上的花還不存在。現今占領陸地的顯花植物，即植物學傢所稱的被子植物，直到1.26億年前的早白堊紀纔演化齣現。也許就是在那時的某刻，或許正是在一隻暴龍或三角龍的身影下，一隻古老的甲蟲第一次訪問瞭一朵花，它發現花粉原來如此美味可口。晚白堊紀後，伴隨著顯花植物早期的多樣化發展，甲蟲種類的豐度又一次暴增，尤其是在許多繁盛至今的植食性甲蟲類群中：葉甲類、象鼻蟲類、金龜子類、叩頭蟲類、吉丁蟲類和天牛類，天牛科正是我們時光機器所屬的類群。

大約6600萬年前，當一些白堊紀的甲蟲正忙著取食古老木蘭花中的花粉時，空中的一陣巨響吸引瞭一頭正在附近漫遊的暴龍的目光，它目睹瞭一顆巨大的小行星猛烈嚮地球襲來。這場災難導緻瞭恐龍時代的終結，也標誌著白堊紀時代的結束。全球寒鼕持續瞭一段時間，不僅殺死瞭巨大的恐龍，還可能造成許多小型海生動物的滅亡。然而，深埋於腐爛樹乾中或其他地方的昆蟲幼蟲卻存活瞭下來，完成瞭變態過程，勇敢地邁入瞭沒有大型恐龍的新世界。在接下來的數百萬年裏，這些幸存者中的部分成員生存、演化並繁衍成為如今地球上種類最為豐富的動物類群。

這時，我們的天牛飛入瞭原始森林中的斑駁綠影中，或許是在尋找同類，而這麼做也是為瞭繁衍後代，把它的生命信息傳遞下去。它溫和的嗡嗡聲已經淹沒在水滴和雨水聲中瞭。這會兒天牛飛走瞭，但許多其他蟲子還在。我們現在隻能估計它們的數量。史密森學會的昆蟲學傢特裏?歐文（Terry Erwin）指齣，在現今的熱帶雨林中有數百萬甚至數韆萬種的甲蟲，而它們中的大部分還未被命名。這還僅僅是昆蟲綱的一個大目。昆蟲的其他種類是超級多樣的，比如蛾子、蝴蝶、蒼蠅、鬍蜂和蝽等。這一超級多樣性是新生代豐富的曆史遺産。在過去的6600萬年中，昆蟲隨著顯花植物的繁盛而持續多樣化，而我們的熱帶雨林也成為迄今為止生物種類和生態係統最為復雜和多樣化的地方。為什麼會齣現如此多種類的昆蟲呢？為什麼它們能稱霸陸地生態係統呢？科學研究為我們開啓瞭打開自然奧秘的大門，地球曆史上數億年前昆蟲崛起的故事，已然可以被我們知曉。這些信息都寫在瞭岩石、森林和昆蟲自身之中，隻等著渴求真知的人們來探究和發現。

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