咱们跳跃用腿,人家跳跃用“腹肌”?

无论你能跳多高,跟本文提到的这些小家伙都没法比,它们能跳到体长的几十倍甚至100多倍,而且有些跳跃高手还不靠腿!

那么问题来了:不靠腿,拿什么跳啊?

跳高界的冠军和亚军是“亲戚”吗?

如果说跳蚤是跳高界冠军的话,那么能够跳到体长几十倍的跳虫可以竞争一下跳高界的亚军了。

既然跳虫与跳蚤都有着出众的跳高能力,名字也相似,那么跳虫是跳蚤的“亲戚”吗?

跳虫与跳蚤虽然听起来十分相似,但实际上这是完全不一样的物种。

跳蚤的跳高能力依赖于一双超强弹跳能力的“大长腿”,而跳虫则不同,跳虫没有发达的跳跃足,但在腹部长着一套弹跳“神器”:弹器和握弹器。弹器不用时可以折叠在腹部握弹器的齿扣中,跳动时则会突然松开,敲击地面,使得身体腾空而起到达几十厘米高,相当于其体长的几十倍!

除了跳跃上的不同之外,它们还有着其它的差别。

1.种类和分类:

跳虫属于节肢动物中的弹尾纲,而跳蚤属于昆虫纲的蚤目。它们在生物分类上属于不同的类群。

2.形态:

跳虫通常体长在2至10毫米之间,具有椭圆形的身体,它们的身体通常呈现出金属光泽,颜色多样,包括绿色、蓝色、黑色等;跳蚤小型、无翅、善跳跃的寄生性昆虫,体形左右侧扁,棕黄至深棕色;体壁坚硬,长有许多鬃、刺、栉。

3.食性:

跳虫主要是杂食性,以腐烂物质、菌类为主要食物,而跳蚤以宿主的血液为食。

4.对人类的意义:

跳蚤对人有巨大危害,人被叮咬后往往会造成局部组织出现大小不等的丘疹,反应严重者有奇痒难耐的感觉,同时还可以引起缺铁性贫血。此外,跳蚤还是重要的细菌病毒传染媒介,传播疾病包括绦虫病、鼠疫、肾综合征出血热、地方性斑疹伤寒和巴尔通体病等,跳虫一般不直接危害人类健康。

一平方米土能有多少只跳虫?

在土壤和落叶堆里,跳虫是常见的小型节肢动物,成虫体长多在1-5毫米,我们平时只要停下脚步细心查看或是用个放大镜看,在盆栽、浴室、步道栏杆、植被、树干、树灌丛等潮湿处都有机会看到跳虫。

跳虫广泛分布在全球各大陆和不同气候带,从高山到海边的潮间带,甚至是极地苔原都有它们的踪影,可说是分布最广的节肢动物之一。跳虫的分布密度因环境、物种组成等因素而有所不同,在每平方米的土壤中曾发现高达一万只跳虫。(1克土里到底有多少生物?)

跳虫不仅分布广泛,其种类也繁多,目前约有9,000个已命名的物种。

跳虫主要分为以下四个类群,形态大不相同:

原目(Poduromorpha):体长形,弹器退化,触角短粗、与头部长度近似,各体节无很大差异;

长角目(Entomobryomorpha):体长形,弹器发达,触角极长,前胸背板退化;

愈腹目(Symphypleona):体节愈合成球形,触角比头长,体色多样;

短角目(Neelipleona):体节愈合,触角的长度短于头长,无眼,体色简单或无体色。

足迹遍布全球,全赖高超的适应能力

跳虫生活范围极广,从酷热的沙漠、冰冻的南北极到海拔最高的珠峰,足迹遍布全球各种生态系统。这主要归功于跳虫极强的适应能力,它们在漫漫历史长河中发生了各种各样的适应性演化。

为了对抗潮湿的环境和沙砾的摩擦,跳虫进化出了特殊的表皮。跳虫的表皮由一个称为“表皮剪板”的特殊结构构成,这种结构由一层细胞膜和两层平行排列的蛋白质板组成。这些蛋白质板是由丝状蛋白和角蛋白组成的,具有很高的机械强度和弹性,能够保护跳虫的身体免受外界环境和捕食者的伤害。

此外,跳虫的弹器也发生了各种适应性演化。生活在地表枯枝落叶层的跳虫弹器变得越来越发达,而生活在土壤中的跳虫弹器和握弹器慢慢退化甚至消失,因为丧失弹跳能力有利于跳虫在土壤孔隙中活动。有些水生跳虫的弹器特化成桨的样子,端节更宽,更平,使得跳虫跳跃时能支撑在水面上而不打破表面张力,甚至可以帮助跳虫划水。

小虫子,大作用

作为土壤中最常见、密度最大的动物类群之一,跳虫是土壤中分解有机质、疏松和活化土壤的重要功臣。

跳虫栖息在各种凋落物、土壤表层和矿物层中,可以取食细菌、真菌和植物凋落物等,也被螨类、蜘蛛所食,参与土壤C循环,并实现营养物质在土壤食物网中的转移。这一过程对维护土壤的理化特性起着极为重要的作用,包括土壤微团聚体(团粒构造)、孔隙系统、通气性、透水性、含水量等物理特性,以及土壤肥力(碳、钙含量等)、pH值等化学特性的变化。

相对于其它土壤动物,跳虫对土壤污染,尤其是对重金属的反应非常敏感。一些跳虫种类易于在实验室培养,生活史短,繁殖量大且各发育阶段清晰,这些特征都有利于评价体系的建立。

现在,跳虫已被广泛应用于污染土壤生态风险和毒理评估研究中,成为监测土壤的重要指标。2010年,日本学者发现跳虫具有一种特有的金属硫蛋白基因(MTC),受到重金属刺激能够大量表达MTC蛋白,尤其是对重金属镉最为敏感,这一本领为土壤重金属污染的分子监测提供了极大的便利。

结语

从前文看,与跳蚤这个人类的“危害者”不同,跳虫可以说得上是“土壤健康小卫士”,这个小卫生守护着我们人类赖以生存的土壤,完全可以称得上我们人类的朋友。

土壤是地球生态系统中物质运输和能量转化的中心枢纽,是全球生物多样性的重要宝库,支撑着农业发展和粮食安全,调节温室气体排放并促进植物、动物和人类健康。而所有土壤中的生态学过程几乎都与土壤动物有关,因此土壤动物多样性及其生态功能的研究至关重要。现在,您对跳虫这个土壤小卫士是否有了新的认识呢?让我们和跳虫一起,继续保护我们赖以生存的土壤环境吧!

作者:常亮1李春波1,2孙新3吴东辉1

作者单位:1.中国科学院东北地理与农业生态研究所

2.沈阳师范大学

3.中国科学院城市环境研究所

参考文献:

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