太小了,差點成為科學界的邊緣「蟲」?臺灣已知最小的水生甲蟲——出尾水蟲

  • 文/胡芳碩│國立中興大學昆蟲學系二年級,現任臺灣研蟲誌主編。研究興趣主要為隱翅蟲科 (Staphylinidae) 的系統分類學及擬鍬形蟲科 (Trictenotomidae) 之生物學等。研究文章發表於國內外各大期刊。

那天,在陳有蘭溪與神祕小蟲的邂逅

2018 年中,捷克國家博物館的昆蟲學家 Martin Fikáček 再度參訪臺灣,這一次,我加入了他們的採集行程。

這次採集的主要目標是水生甲蟲,當時,在陳有蘭溪旁邊一塊佈滿藻類及泥巴的水泥牆上發現一些很小很小的甲蟲,那時候我還不知道那是什麼東西,但是大家都很興奮所以我就跟著抓,之後查一查才知道那原來就是出尾水蟲。

一群人非常興奮地在採集出尾水蟲。

科學界的小小陌生人:出尾水蟲

採集過程中發現的出尾水蟲科 (Hydroscaphidae) 甲蟲,體型非常的小,通常只有 1 毫米左右,與同屬於藻食亞目 (Myxophaga) 的其他甲蟲一樣迷你。

也許就是因為太小了,科學界對出尾水蟲的所知不多,生物學的部分我們僅知牠們偏好棲息在水邊的藻類中。

出尾水蟲科底下共有四個屬,其中只有出尾水蟲屬 (Hydroscapha) 分布較廣,其他三個屬都只有在新熱帶界 (Neotropical Region) 的委內瑞拉、巴拿馬還有巴西才能找到。

追尋臺灣出尾水蟲的蹤跡!

臺灣曾記錄一種出尾水蟲——高橋氏出尾水蟲 (Hydroscapha takahashii),由日籍學者三輪勇四郎在 1935 年根據在新店所採集到的標本發表,自發表後就再也沒有文章報導新的標本,模式標本註1也被認為已經遺失。

高橋氏出尾水蟲。A:終齡幼蟲;B、C:化蛹後終齡幼蟲的皮還是留在身上;D:成蟲。(圖/Fikáček et al., 2020)。

其實 Martin 與其他幾個朋友先前在烏來採集的時候,就已經採到了幾隻高橋氏出尾水蟲標本,但數量沒有那麼多,也只有採到成蟲。

後來我們在陳有蘭溪旁採集到了非常多的標本,包括了高橋氏出尾水蟲的幼蟲、蛹及成蟲。

在活動中的高橋氏出尾水蟲成蟲與幼蟲。

香港的出尾水蟲,可就沒有這麼幸運了

在 Martin 來臺灣沒多久前,住在香港的業餘昆蟲學家 Paul Aston 也寄給 Martin 香港所採集到的出尾水蟲標本,經過詳細的形態及 DNA 序列的比對,我們發現香港的出尾水蟲是一新種,我們將這個種命名為水口出尾水蟲 (Hydroscapha shuihau) ,語源根據採集地「水口」。

但不幸地,水口出尾水蟲可能是一種發表即滅絕的案例,Paul 在今年再度回到原棲息地想要再找其他的標本,但原棲地的環境已經被破壞,希望牠們還能在其他地方找到適合的棲息地。

臺灣特有種「高橋氏出尾水蟲」的身家調查

先前說到臺灣唯一已知的出尾水蟲,高橋氏出尾水蟲的模式標本已經遺失,因此無從比對,只好從臺灣各個博物館找找線索,看有沒有其他人採集、鑑定的出尾水蟲,沒想到我們發現那些模式標本竟然就在台中霧峰的農試所!

潮濕水泥牆上數以百計的高橋氏出尾水蟲。

經過比對,我們在臺灣所採集到的就是高橋氏出尾水蟲,之後我們也陸續在不同的地點採到高橋氏出尾水蟲,發現這個種類是臺灣特有種且廣布臺灣本島。

2019 年我跟朝陽科技大學的劉興哲再次回到高橋氏出尾水蟲在陳有蘭溪旁的產地,但發現原本找到的出尾水蟲的牆已經乾掉,在附近也沒有類似的棲地。

經過我們的形態觀察,大部分所採集到的有卵雌蟲的腹部內都只有一顆卵。

這顆卵相當巨大,因此我們推測由於這類棲地可能相對較不穩定,隨著季節變化會乾涸,出尾水蟲可以透過飛行尋找其他適合的棲地,而相對較大的卵也許可以提供幼蟲較多的營養,縮短幼蟲期以利面對這類不穩定的環境。

測量「頭寬」,推算牠總共會蛻皮幾次!

我們除了提供對於高橋氏出尾水蟲幼生期(包含幼蟲跟蛹的電子顯微鏡圖)的詳盡描述、描述新種的水口出尾水蟲外,我們也測量 190 隻出尾水蟲幼蟲的頭幅註2,並將所有數據做成直方圖。

使用幼蟲頭寬尺寸與數量做成的直方圖,可以明顯觀察到四個峰,我們以此確定出尾水蟲的幼蟲有四個齡期。(圖/Fikáček et al., 2020)。

從數據中,我們發現有四個明顯的峰,因此確認出尾水蟲的幼蟲有四個齡期註3,這點與其他藻食亞目的齡期數目相符。

最後我們的研究成果刊登於萊佛士動物學報《Raffles Bulletin of Zoology》。

註解

  1. 模式標本 (Type specimen):依國際動物命名規約規定,一個物種「被命名」時所使用的標本,即為模式標本。
  2. 頭幅:頭的寬度。
  3. 齡期:幼蟲蛻皮的不同階段,每蛻一次皮則多一個齡期,齡期越大的幼蟲通常頭幅就會越寬。

論文原文

Martin Fikáček, Fang-Shuo Hu, Paul Aston, Feng-Long Jia, Wei-Ren Liang, Hsing-Che Liu & Yûsuke N. Minoshima. 2020. Comparative morphology of immature stages and adults of Hydroscapha from Taiwan, with description of a new species from Hong Kong (Coleoptera: Myxophaga: Hydroscaphidae). Raffles Bulletin of Zoology 68: 334-349.

關於作者

胡 芳碩

國立中興大學昆蟲學系,現任臺灣研蟲誌主編。研究興趣主要為隱翅蟲科 (Staphylinidae) 的系統分類學及擬鍬形蟲科 (Trictenotomidae) 之生物學等。研究文章發表於國內外各大期刊。

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