• 沒有找到結果。

一、外部形態及喜蟻器官之發育

蓬萊虎灰蝶具有背部蜜腺器官(DNO)、碟狀腺(DOs)、觸手器

(TOs)與圓頂狀開口器官(PCOs)四種喜蟻器官。一齡幼蟲的 DNO

具有基本雛形,直到三齡幼蟲始發育成具有分泌功能的腺體(圖版二 D)。一齡幼蟲的 DNO 及氣孔周圍已有 PCOs 存在(圖版一 C,F),

且TOs 也有外翻現象(圖版一 E)。DO 於二齡幼蟲第七腹節背部出 現且發育完全(圖版二A),接著從五齡幼蟲開始在第二腹節發育出 第二個DO,隨後在第一至第五腹節背部陸續出現,僅少數個體從四 齡就發育出第二個DO。

文獻指出 Spindasis 屬的灰蝶只在第二腹背發育出 DO,但蓬萊虎 灰蝶最多可發育出六個DO。DO 的出現讓螞蟻可獲得的營養物質增 加,能更加鞏固幼蟲與螞蟻之間的關係。另外,根據Hinton(1951)

之觀察,Lycaena dispar 幼蟲缺乏 DNO 和 TOs,卻能吸引螞蟻照顧,

作者提出可能是PCOs 會分泌營養物質吸引螞蟻之假說;另有研究指 出 Aloeides dentatis 幼蟲 PCOs 會分泌擬態螞蟻幼蟲費洛蒙的物質,

因而吸引螞蟻照顧收養(Henning 1983b)。本研究結果顯示蓬萊虎灰 蝶一齡幼蟲的DNO 尚未具有分泌營養物質的功能,但已有吸引螞蟻 照顧的能力(圖版五D),此現象可能也與 PCOs 釋放的物質有關;

然由於沒有對幼蟲的PCOs 分泌物進行分析,故無法確定一齡幼蟲吸 引勤勉舉尾蟻的機制為何。

二、雌蝶的產卵習性

根據圖一雌蝶產卵表現之結果,蓬萊虎灰蝶在同時有羅氏鹽膚木

與勤勉舉尾蟻的處理下,產卵率顯著大於沒有給予螞蟻及分別給予建 築舉尾蟻和阿美舉尾蟻之組別,證明雌蝶對特定蟻種的依賴性高。

大部分野外記錄發現蓬萊虎灰蝶產卵在羅氏鹽膚木與野桐上,兩

種植物為陽性崩塌地的先驅樹種,植株上同翅目昆蟲的含醣排泄物與 野桐葉基的花外蜜腺(EFNs)會吸引勤勉舉尾蟻停留取食,雌蝶依

賴螞蟻的產卵習性使得有螞蟻活動的羅氏鹽膚木與野桐常成為優先 選擇的產卵地點。此外,雌蝶有分別在蕁麻科(Urticaceae)水雞油

(Pouzolzia elegans)(圖版三 F)與菊科(Compositae)大花咸豐草

(Bidens pilosa var. radiata)上產卵的記錄,當時就有勤勉舉尾蟻在 植物上活動(黃行七 私人通訊)。由此證明,勤勉舉尾蟻的存在是刺 激蓬萊虎灰蝶產卵的主要因子。

三、幼蟲食性範圍

藉由飼養觀察得知幼蟲在無共生蟻與天敵的環境下,可利用漆樹 科的羅氏鹽膚木、大戟科野桐、桃金孃科番石榴、薯蕷科家山藥及朴 樹科的山黃麻成長至羽化,顯示蓬萊虎灰蝶屬於廣食性蝶種;然而,

根據本研究室建立的野外採集資料庫,幼蟲只有取食羅氏鹽膚木及野 桐之記錄(1997.11-2012.06)。喜蟻性灰蝶與螞蟻建立共生關係對其 食性範圍與偏好性有很大的影響(Downey 1962),由於只要有勤勉舉

尾蟻頻繁活動的地方就可能誘導蓬萊虎灰蝶產卵,孵化的幼蟲在螞蟻 的保護照顧之下,仍不排除幼蟲能利用其他植物完成生活史。

四、不同蟻種面對幼蟲的行為表現與影響

由套卵實驗得知雌蝶在阿美舉尾蟻及建築舉尾蟻存在的實驗組 別下幾乎無產卵表現(圖一);又參照圖二蓬萊虎灰蝶幼蟲分別與三 種舉尾蟻共生的存活率結果,與前述兩種舉尾蟻共生的個體存活率顯 著小於勤勉舉尾蟻,兩實驗結果互相呼應。在幼蟲與螞蟻共存的實驗 環境下,阿美舉尾蟻(n = 18)及建築舉尾蟻(n = 35)皆會攻擊幼蟲

(圖版七A-B)或不理會幼蟲之存在,僅偶爾觀察到螞蟻在取食幼蟲 背部蜜腺器官(DNO)分泌之蜜露(圖版七 C)。存活表現方面,與 阿美舉尾蟻共生的個體存活率較建築舉尾蟻高,可能是阿美舉尾蟻體 型較小,其大顎對幼蟲造成的傷害較建築舉尾蟻低,且幼蟲四齡之後 發育完全的碟狀腺(DOs)數量逐漸增加,提供給螞蟻的蜜露量變多,

有效減少幼蟲被非共生蟻種攻擊的機率。相較於阿美舉尾蟻及建築舉 尾蟻,勤勉舉尾蟻面對幼蟲的反應迥然不同,牠們圍繞在幼蟲周圍、

用觸角拍打幼蟲或在DNO 與 DOs 處取蜜(圖版七 D-E),無攻擊幼

蟲之例。此外,有觀察發現若幼蟲沒有勤勉舉尾蟻取食蜜露,背部蜜 腺器官(DNO)會受真菌感染而發霉,導致幼蟲死亡(圖版七 F),

顯示勤勉舉尾蟻適量的取蜜行為對幼蟲存活的重要性。

五、蓬萊虎灰蝶與螞蟻共生之得失

以線性迴歸分析勤勉舉尾蟻的有無、性別與蓬萊虎灰蝶生長表現 的關係,結果(表一)指出有螞蟻照顧的個體幼蟲期顯著較短,在野 外可減少幼蟲暴露於天敵下的時間,此狀況顯示蓬萊虎灰蝶從與螞蟻 共生的關係中獲益,並非有所取捨(trade-off)。有無螞蟻(Cushman et al. 1994; Pierce et al. 1987; Robbins 1991; Trager & Daniels 2009;

Wagner & Kurina 1997; Wagner & Martinez Del Rio 1997)對喜蟻性灰 蝶生長表現之影響的議題已被廣為研究,對於有螞蟻照顧的個體幼蟲 期縮短之現象曾提出三個假說,一為有螞蟻照顧之幼蟲由取食獲得的 能量除了提供本身的生長發育外,還要用來生產足夠量的營養物質給 螞蟻,幼蟲因而花費更多時間取食(Robbins 1991; Wagner 1993;

Wagner & Martinez Del Rio 1997),由於較早獲得化蛹所需之營養,

故能較快進入蛹期(Pierce et al. 1987);其二是與螞蟻有互動的幼蟲 對食物消化吸收的效率較高(Wagner 1993; Wagner & Martinez Del Rio 1997)。第三,有螞蟻照顧的幼蟲花費在防禦天敵上的能量較少

(Wagner & Martinez Del Rio1997)。由於不同喜蟻性灰蝶與螞蟻互動

的得失有所差異,本實驗無法證實確切原因,仍需額外設計實驗驗證。

六、台灣產虎灰蝶屬蝶種之生態習性與喜蟻現象

綜觀王(2010)、林(2011)與本研究的實驗結果及觀察記錄,

三種虎灰蝶─螞蟻的互動模式皆為互利共生,但與螞蟻共生的專一性 程度有所差異。

三種雌蝶均顯著偏好在有共生蟻存在的實驗環境產卵,但三斑虎 灰蝶在無阿美舉尾蟻(僅提供寄主植物─紫金牛科(Myrsinaceae)雨

傘仔(Ardisia cornudentata cornudentata))的處理下仍約有 50%(n = 20)的雌蝶有產卵表現,虎灰蝶在沒有懸巢舉尾蟻(僅提供羅氏鹽膚 木)的環境中只有一隻雌蝶有產卵(8.33%, n = 12),而蓬萊虎灰蝶在 無勤勉舉尾蟻的狀況下則完全沒有產卵表現(0%, n = 14)(圖九)。

生態習性方面,三種幼蟲皆有群聚性,此策略使每一個體分泌蜜

露的平均耗能減少,群體產生的總蜜露量使幼蟲能吸引更多螞蟻,使 群體得到的保護增加,因此在利益得失間取得平衡(Axén & Pierce 1998)。在野外環境下,三斑虎灰蝶有與家蟻亞科(Myrmicinae)阿 美舉尾蟻及甲仙舉尾蟻共生之記錄,和虎灰蝶有共生現象的蟻種則包 括建築舉尾蟻、懸巢舉尾蟻(Crematogaster rogenhoferi)、平背舉尾 蟻(C. sp.)及堅硬雙針家蟻(Pristomyrmex pungens);此外,在非原 本蝴蝶棲地的實驗環境中,三斑虎灰蝶有吸引畢氏舉尾蟻(C. biroi)

及山蟻亞科(Formicinae)柯氏黃山蟻(Paratrechina kraepelini)取蜜 照顧的記錄,虎灰蝶也有吸引琉璃蟻亞科(Dolichoderinae)黑頭慌蟻

(Tapinoma melanoceph alum)前來取蜜共生之觀察(簡琬宣 私人通 訊),且均沒有被螞蟻攻擊。蓬萊虎灰蝶除了在實驗中證明幼蟲會被 建築舉尾蟻(n = 35)及阿美舉尾蟻(n = 18)攻擊,非實驗的飼養環 境下也有被黑頭慌蟻攻擊致死(n ≒ 5,私人觀察)的記錄,由此可 見蓬萊虎灰蝶與勤勉舉尾蟻共生的專一性較高。

由螞蟻的角度來看,蚜蟲和介殼蟲排泄的蜜露對螞蟻來說是額外 的食物來源,所以螞蟻不會對牠們產生攻擊行為,反而會照顧圈養。

若建築舉尾蟻、阿美舉尾蟻及黑頭慌蟻也將蓬萊虎灰蝶幼蟲視為提供 食物的資源,理論上也不會誘發攻擊。因此,推測蓬萊虎灰蝶高度依 賴勤勉舉尾蟻建立共生關係可能有下列兩個原因:一、共享部分相同 的生態棲位;二、雙方具有高度專一的化學訊息辨識彼此,故幼蟲遇 到其他蟻種時就有被攻擊的風險(Pierce 1987)。

七、蓬萊虎灰蝶之分類處理

五十嵐(2000)根據蓬萊虎灰蝶與虎灰蝶前後翅的翅紋與幼蟲外 部形態無法明顯判別,而將兩者視為同種。本研究提出的三項證據不 支持此論點,第一,蓬萊虎灰蝶翅膀腹面黑色條紋內沒有銀斑(圖版 四D),或具有銀色線紋且和黑邊之間可見米黃色;虎灰蝶翅腹的黑

色條紋內有銀斑,與黑邊之間沒有空隙(圖版四F)。第二,蓬萊虎 灰蝶與虎灰蝶均喜歡在陽性環境活動,但各自依賴的地棲性勤勉舉尾 蟻和樹棲性建築舉尾蟻在空間分布上不同,明顯將兩者的生態棲位

(ecological niche)區隔開來。第三,蓬萊虎灰蝶幼蟲第二個碟狀腺

(DOs)多數從五齡幼蟲開始出現;而虎灰蝶出現於四齡幼蟲。從上 述三個證據可證明蓬萊虎灰蝶應為一個獨立種。

相關文件