【科學尬新聞】 毛毛蟲能在水面前進

文/施奇廷 |2021.10.29
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科學尬新聞 毛毛蟲能在水面前進 圖/米各

文/施奇廷

每年夏天畢業季節,台中東海大學的著名地標「路思義教堂」周邊的鳳凰木就會爆發般,盛開出火紅的花朵,歡送我們的畢業生。不過在10年前,爆發的不只是鳳凰花,而是毛毛蟲!這是「鳳凰木夜蛾」的幼蟲,那一年毛毛蟲像下雨一樣從樹上掉下來,住在教堂附近女生宿舍的女同學們,若要出門去上課都得撐傘──不是為了擋雨擋太陽,而是要擋從天而降的「毛毛蟲雨」。

東海大學真是生態的寶庫,快來念喔!(寫這段簡直是「逆招生」)

說到毛毛蟲,最近在生物學界有個大發現,不只武俠小說中的武林高手會「鐵掌水上飄」,蛾類的幼蟲也會「毛蟲水上飄」。

表面張力 反作用力

有些動物能在水上行走,是生物學家早已知道的事,體態輕盈的「水黽」,靠著細長的腳貼在水面上所產生的「表面張力」,可以支撐牠的體重使其停留、或優雅地滑行在水面上;另一種機制,是當「雙脊冠蜥」遇到天敵(蛇)在附近出沒時,會在水面上狂奔逃走,由於《聖經》中記載了耶穌在水面上行走的神蹟,這種蜥蜴因而得到了「耶穌基督蜥蜴」(Jesus Christ lizard)的稱號。這個機制是以腳掌快速拍打水面,靠水給腳掌的反作用力來支撐體重。

過去從沒人想過毛毛蟲也能在水上移動,因為比起水黽,毛毛蟲體重太重,而且沒有足夠的長腳來產生表面張力;行動遲緩的毛毛蟲,當然也沒有像蜥蜴用腳掌極速拍打水面的能耐。我們對毛毛蟲的印象,多半是在樹上或地上蠕動。

不過兩位日本的研究者在偶然的機會下,看到某種蛾類的毛毛蟲,從水面上橫越了小溪流。他們嚇了一跳,遂決定研究一下這是毛毛蟲普遍具有的能力呢?抑或只是個湊巧發生的特例。

傍水而居 快速移動

兩位研究者在鳥取縣四處探索,抓了13種蛾類的幼蟲,把牠們丟進水槽裡,然後觀察牠們的行為。13種毛毛蟲中,居然有7種是可以在水面上前進的,超過半數!

不只如此,毛毛蟲在水面上行進的速度,比在地上爬的時候快得多,最快可以達到每秒10公分!牠們並不是以「用腳走路」的方式在水面上移動,而是類似蛇的行進方式,不斷扭動身軀來前進;在這個行進的過程中,牠跟水黽一樣,是靠表面張力支撐牠們在水面上不往下沉。至於毛毛蟲與水面,究竟是如何產生足夠表面張力?以及如何靠扭動身體來前進的相關動力學,就有待同學們長大後繼續研究了。

研究人員表示,毛毛蟲如果是棲息於溼地周邊的話,以附近的植物為食的話,可能經常會有落水的風險,因此演化出這種能力。

這個研究,發表於2021年9月13日的《PeerJ Life & Environment》期刊。

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