Neuroterus Valhalla：生物学家发现奇怪的新黄蜂物种
Neuroterus valhalla 是在莱斯大学研究生酒吧 Valhalla 附近的一棵活橡树的树枝上发现的一种新描述的 cynipid 瘿蜂。图片来源：Miles Zhang/Smithsonian NMNH
实验室等着看休斯顿历史性的 2021 年冰冻如何影响微小的黄蜂物种。
它的名字听起来很传奇，但新发现的昆虫 Neuroterus (noo-ROH'-teh-rus) valhalla 看起来或扮演的角色并没有。它只有一毫米长，一年中有 11 个月被锁在地下室里。
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N. valhalla 确实具有值得注意的区别，它是第一个与其完全测序的基因组一起被描述的昆虫物种，发现它的莱斯大学研究人员正准备看看这种微小的、无刺痛的黄蜂如何受到休斯顿历史性的 2021 年 2 月的影响冻结。
N. valhalla 在本月发表在Systematic Entomology上的一篇论文中有所描述。它的名字是对它被发现的地方的致敬：就在莱斯研究生酒吧 Valhalla 外面。
“如果不把它称为与水稻或瓦尔哈拉有关的东西，那将是一个错失的机会，”该论文的第一作者、研究生佩德罗·布兰道奥-迪亚斯说，他首先从附近一棵巨大的活橡树的树枝上收集了瓦尔哈拉猪笼草。 2018年春季的校园酒吧。
艺术家对Neuroterus valhalla 生命周期的插图，这是一种cynipid 瘿蜂，它使用化学物质诱导活橡树在其卵周围生长出保护性的隐窝或瘿。N. valhalla 雌性（A 和 D2）每年在树上的不同位置交替产卵两次。一代在二月或三月出现，在活橡树花中产卵（B）并诱导虫瘿（C1），成虫将在 2-3 周内出现。它们在分枝茎节（E）产卵，诱导虫瘿（F1），11个月后成虫从中长出。生态学家在莱斯大学发现了瓦尔哈拉猪笼草，但尚未找到该物种的雄性成员（中心）。学分：插图由芭芭拉·罗西提供
巴西人 Brandão 在 2015 年访问赖斯之前从未见过一棵橡树，他在该研究的通讯作者、进化生物学家 Scott Egan 的实验室获得本科生研究奖学金。Brandão 于 2018 年回到 Egan 的小组攻读研究生，尽管 Brandão 的主要研究中心是利用环境DNA检测濒危或入侵物种，但实验室中的每个人都会在每年春天投入研究 Cynipidae 的昆虫。它们被称为瘿蜂，是 Egan 团队的最爱，因为它们可以从覆盖莱斯 300 英亩校园的活橡树中采集。在伊根在赖斯的八年里，他的实验室发现了至少同样多的新种类的胆黄蜂或攻击它们的捕食者。
“在莱斯，我们强调边做边学，”伊根说。“在我的实验室里，本科生和研究生通过研究我们前门外的活橡树上的生物多样性生态系统来分享体验式学习过程。有了一些耐心和放大镜，发现是无穷无尽的。”
N. valhalla 和其他瘿蜂欺骗它们的寄主树来喂养和庇护它们的幼崽。黄蜂连同它们的卵一起产下生化鸡尾酒。化学物质诱使树在鸡蛋周围形成一个地穴或瘿。虫瘿庇护卵并喂养从中孵化的幼虫。
Pedro Brandão-Dias（左）和 Camila Vinson 在瓦尔哈拉门外，拿着他们在附近发现的无刺黄蜂物种的照片。Neuroterus valhalla 仅 1 毫米长，以莱斯大学研究生酒吧的名字命名，因为它是在外面的一棵树上发现的。图片来源：Jeff Fitlow/莱斯大学
已知的瘿蜂有近 1000 种。有些是从橡树叶下面形成的球形棕色瘿中冒出来的。其他的在树枝内形成虫瘿，其他在树的花朵上形成虫瘿，这是 Brandão 首次采集瓦尔哈拉猪笼草的地方。
“一旦它们出现，它们只能活三四天，”布兰当谈到这些小昆虫时说。“他们不吃东西。它们的唯一目的是交配和产卵。”
描述这个新物种花了将近四年的时间的一个原因是，瓦尔哈拉猪笼草——像许多其他画廊一样——每年产卵两次。寻找瓦尔哈拉猪笼草在其交替世代中产卵的地方需要一些时间。
Brandão 和实验室成员在 2018 年 2 月下旬和 3 月上旬收集活橡树花或柳絮时，首先在 Valhalla 外的一棵大树上发现了 N. valhalla。他们正在寻找另一种已知会在花朵。当 DNA 测试发现两个物种时，研究人员仔细观察了它们的捕获物，并注意到一些较小的昆虫，它们的腿颜色较浅。
佩德罗·布兰当-迪亚斯。图片来源：Jeff Fitlow/莱斯大学
“它们将卵产在正在发育的柳絮中，”Brandão 谈到 N. valhalla 时说。“它们在花朵上长出虫瘿，然后出现。这发生在三月。但是花朵是每年一次的事情，当它们出现时，已经没有更多的花朵可以产卵了。所以他们必须在不同的组织上产卵。”
伊根说，过去几代鸡的交替经常被误认为是新物种。基因组测试与自然界中的详细观察相结合对于确定瓦尔哈拉猪笼草是一个独特的物种至关重要。找出昆虫在他们的另一代人中去了哪里，既需要运气，也需要努力。
爱荷华大学的生物科学兼职助理教授凯利·韦纳史密斯 (Kelly Weinersmith) 和合作者在 2019 年获得了幸运的突破。韦纳史密斯从佛罗里达活橡树物种中取样了虫瘿，这种橡树物种与发现瓦尔哈拉猪笼草的稻树不同。Weinersmith 将佛罗里达州之行的样本发送给爱荷华州的合作者 Andrew Forbes 和 Anna Ward，他们注意到两种不同的黄蜂从分支交界处的隐性瘿肿中出现。DNA 测试表明，未知的黄蜂是瓦尔哈拉猪笼草的缺失一代。
卡米拉文森。图片来源：Jeff Fitlow/莱斯大学
“为了确认它们离开花朵后的去向，我进行了一项实验，我们向黄蜂提供了一堆来自树的不同组织并观察它们，”Brandão 说。这个想法是观察刚刚从莱斯的柳絮地穴中出现的瓦尔哈拉猪笼草，并在它们将卵产入植物的不同部分时捕捉它们。
由于COVID-19 的限制限制了 2020 年初校园实验室的人数，很多工作都落在了住在布朗学院校园里的莱斯大学本科生卡米拉·文森身上。
“我们会一起出去收集柳絮瘿和组织，以便在培养皿中进行行为测试，但她必须每天去实验室看看是否有任何虫子出现，”Brandão 说。文森对从柳絮中出现的黄蜂样本进行了编目和收集，并“进行了观察实验，我们将这些虫子和一堆纸巾一起放入培养皿中，然后观察它们的去向，”Brandão 说。
“因为这是在 COVID 期间，我把其中一些带回家，放在显微镜下，然后用手机拍照，”他说。
该团队通过检查他们之前收集瓦尔哈拉猪笼草的树木来证实了培养皿的发现。他们发现了来自旧地穴的出洞和十几个仍然含有幼虫 N. valhalla 的虫瘿。
Brandão 说，在活橡树柳絮中孵化的瓦尔哈拉猪笼草一代在 2-3 周内从卵变成完全形成的成虫。在分支内生长的一代需要 11 个月的周期。
“如果它们在错误的时间出现，而且周围没有鲜花，它们就不能产卵，然后就死了，”Brandão 说。“它们必须在树开花的确切时间出来。”
这些树每年在不同的时间开花，目前尚不清楚黄蜂如何协调它们的出现与开花。文森是第一个提出瓦尔哈拉猪笼草可能如何受到 2021 年 2 月冬季风暴影响的问题，该风暴造成了创纪录的低温并延迟了休斯顿的活橡树开花。
在固液共存区，固定温度，可认为锡锌合金中锌组分占的比例越高，在该温度下，固体含量就越高吗？或者固定合金组成，温度越高，固体越低，从相图可以得到这样的结论吗？
“冻结发生的那天，我问佩德罗，‘当它们出来时，这会搞砸还是它们的繁殖能力？’”她回忆道。Brandão 将这个问题分发给了一个由瘿蜂研究人员组成的国际小组。所有人都同意这是值得跟进的。所以文森决定在她的毕业论文中解决这个问题。她说这是一个更大的问题的一部分，即气候变化将如何影响像瘿蜂这样的特殊昆虫。
“我们的胆黄蜂生活在从美国南部一直到墨西哥的活橡树上，”文森说。“那些环境不习惯我们去年二月的那种温度。随着气候变化，这种冻结可能会越来越频繁地发生。
“最大的问题是，‘这些人口是否会处于危险之中，或者他们能否迅速适应？他们是否有与气候变化相适应的战略？'”她说。