蚊子的交配时间很快,一般很难超过15秒,而且通常交配地点发生在空中,虽然有时也会在地面上。
在人们眼中,有时候蚊子仅仅是害虫而已,而另一些时候,蚊子确实推动疾病传播的元凶(例如疟疾和寨卡病毒)。但是不管怎么说,雄蚊和雌蚊的生活也离不开生存与繁衍,但是它们到底是如何交配的呢?
全球现存的蚊子种类大约有3000多种,它们的生存周期通常较短,一般来说,雄性的生存时间大约为一周,雌性则为100天,所以它们必须要在交配这件事上采取有效的策略。
在热带地区,全年都是蚊子的繁殖季节,但在温带地区,蚊子则会在特定的时段进行繁殖。美国康奈尔大学的昆虫学家Laura Harrington表示,鉴于蚊子的生存时间短,它们之中存在着世代重叠的现象,整个交配季中不同年龄的蚊子之间会发生交配行为。
雄性蚊子一般会在成年后的前几天里做好交配的准备,但是雌性蚊子一般在破蛹而出时就已经做好了交配准备。有一种名叫Opifex的蚊子,会利用雌性蚊子的这种性成熟方式占便宜。Harrington 表示,雄性会在雌性还是蛹的时候就守在一边,然后等雌性孵化后,抓住它们的呼吸管与之交配,当然,雄性有方法分辨出蛹里的是雌性还是雄性。
在另一些蚊子中,雄性会在人类宿主旁通过二氧化碳的线索寻找雌性,它们会一边在空中嗡嗡嗡的做8字形的舞蹈,一边尝试拦截一只寻找午餐的雌性(雄性只吸食花蜜)。
其他的蚊子可能会选择聚集在一起的交配方式,在空中飞舞的雄性蚊子会形成近乎圆柱状的黑云。我们目前还尚不知晓这些蚊子是如何聚集在一起的,但是它们却经常出现在一些较为奇怪的环境中,例如,裸露在外的地表或是房顶上。而且我们也不知道雌性是如何找到它们的,尽管这里面可能包含多个器官的合作。而这,也正是生物学的奥秘之一。当雌性飞入这群雄性中时,雄性可以通过翅膀震动的频率来分辨雌性,因为雌性的翅膀振频低于雄性。这种通过翅膀振动频率区别交配对象的方式,在其它蚊子中也适用,即将交配的雄蚊和雌蚊还会在交配前通过改变翅膀煽动的速率和晃动胸部来协调飞行频率。
尚不清楚翅膀的振动频率是否与身体的大小有关,但作为蚊子交配行为中的重要参数,实验表明在被记录下的这些“交配之声”中,蚊子更倾向于选择年长的求偶者发出的翅膀振频。
通常来说,雌蚊每吸一次血可以进行一次产卵。如果温度在28℃(82.4华氏度)的话,产卵的周期大约为一周,有些蚊子一次产卵可以超过200颗,甚至更多。
新出生的蚊子在翅膀没有硬之前无法起飞(羽化)。 雄蚊在羽化后24小时之内其腹节第八节以后全部反转180°完成交配姿势。交配的动作因种类而有不同,有的黄昏时刻在田野广旷之处形成蚊柱作群舞。蚊柱不一定单纯由一种雄蚊聚集而成,往往有几种不同蚊种集合而成。此时雌蚊见到群舞光景,就飞近蚊柱与同种雄蚊交配离去。交配通常需要10-25秒。雌蚊一生只交配一次,交配后由雄性副腺分泌的液体,形成交配栓于雌性交配孔内,但逐渐溶解,约于24小时后完全消失。一生只交配一次,后其一生(100多天后)产下的卵尚可受精。
水上进行,而在水中产卵
雌虫具有产卵器,一般在生殖孔周围着生3对产卵瓣,即由腹产卵瓣、内产卵瓣和背产卵瓣组成。产卵器的构造、形状和功能常随着昆虫种类的不同而有所不同,它们的产卵方式和产卵场所也有所不同,有的产卵器背产卵瓣宽而内凹,形成卵器鞘,内瓣与腹瓣相嵌接的产卵器就藏在卵鞘内,产卵时才脱出,并借产卵瓣的滑动逐次刺入植株或树木枝干的组织中产卵,如飞虱、叶蝉的产卵器。与此产卵器很近似的另一种产卵器变得短而宽,末端尖,侧面有尖突似锯齿,很像一把锯子,产卵时用这把锯子把植株或树木枝干锯破,将卵产在里面,如树蜂、叶蜂的产卵器。还有的由短粗的背产卵瓣和腹产卵瓣组成锥状产卵器,内产卵瓣退化成小突起,产卵时借助两对产卵瓣的张合活动钻出洞来,把坚硬短粗的锥状产卵器插入地下产卵,如蝗虫、蝈蝈的产卵器像一把利剑一样插入地下产卵,蟋蟀的产卵器像一个长矛插入土中或植物组织中产卵。此外,还有不少昆虫如蜜蜂的产卵器已不用于产卵,而特化为专门用来蜇刺、注射毒液的器官,腹产卵瓣和内产卵瓣特化成毒刺(螫针),与毒腺相连,作为御敌工具,平时缩入腹部藏而不露,蜇刺时却异常凶狠快速刺入被害者的皮肤内。也有不少昆虫没有特化的产卵器,而是由腹部末端数节相互套叠能伸缩的伪产卵管把卵产在植物的缝隙、凹处或植物表面,如甲虫、蝶类,蛾类及蝇类等昆虫。还有少数种类如实蝇、寄生蝇能把卵产在不太坚硬的动植物组织中。从昆虫产卵器的多变和花样繁多的产卵形式中,可见它们十分善于进行传宗接代的工作,因而具有顽强的生存能力。
昆虫具有惊人的繁殖能力,不仅繁殖量大,而且繁殖周期短,以至于昆虫的数量无从计数。多数昆虫以有性生殖方式繁衍生息,通过雌雄交配得到后代,由雌虫产下受精卵,受精卵在适宜的环境条件下孵化生长,慢慢长大,这是常见的有性生殖。但也有少数昆虫是“卵胎生”的,甚至还有一些种类的雌虫不与雄虫交配也能繁殖后代的。
大多数昆虫都是成堆地产卵,例如库蚊,一堆产下几百个卵连结成船筏状,称为卵块。但疟蚊产卵却平浮在水面排成图案。黑白斑花蚊产卵一次只有几十个都分散沉于水底。螟虫产卵也成堆地产在水稻茎、叶上。菜粉蝶的卵很小,产出后并不成堆,而是分散在菜叶上。蝗虫的卵成堆产出,结成卵块,产卵时雌虫把腹部伸入土中,所以卵块也埋在土中达几厘米深。蟑螂的卵很特别,产出黄豆大的卵囊,象一个皮包,内有十几个到几十个卵。比较特殊的是虱的产卵,每天在寄主的衣缝中或头发上产卵1—2个,连续产1个月左右,一生共产下30—50个卵后就死亡了。
有一些昆虫是“卵胎生”的,例如一些麻蝇,还有许多蚜虫在春夏两季也常常直接产出幼虫。昆虫的这种“卵胎生”实际上只是卵在母体内停留到胚胎发育成熟成为幼虫或若虫才生下来,卵在母体内的发育过程中并不吸取母体的营养,与哺乳类的胎儿要在母体内经过胎盘吸取母体的营养有本质上的不同。由于卵在雌虫的体内里发育成熟,这样就避免了卵暴露在外界环境中可能遇到的种种危险,可以使后代生长发育的安全性得到更好的保障。
蚜虫的孤雌生殖也是昆虫最奇特的繁殖方式之一,即雌虫不与雄虫交配,就能繁殖后代。一般春夏两季蚜虫以“孤雌卵胎生”的方式进行繁衍,冬季则通过雌雄交配后产卵,产下的卵可以在越冬后发育。但在气候温暖的南方,它们终年都进行孤雌生殖。
昆虫一生产卵的数目也有很大差异,一般一只雌虫一生可产卵几十至几百粒,1只蜜蜂的蜂后1天可产卵2000—3000粒,蚜虫由于有孤雌生殖的繁殖方式,所以繁殖力很强。产卵最多的昆虫是大白蚁后,每天可产卵40000粒。产卵较少的如虱,一生只能产几十个卵,蚊子一般一生可以产卵3—4次,最多为7次,每次产卵可达100多个。苍蝇每次产卵也常有200—300个。成堆产卵的昆虫,一次交配后可以产卵几次。