自然科普:“偽裝大師”、比花還好看……這種昆蟲,我猜你肯定沒見過!
來源:物種日曆
發布時間:2022-10-27
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旅行作家詹姆斯·辛斯頓(James Hingston)在他 1879 年的遊記中寫(xie) 下了這樣一段話:

“好心的主人帶我參觀了他的花園,並帶我參觀了一朵花,一朵紅色的蘭(lan) 花,它以捕捉活蒼蠅為(wei) 食。我在場的時候,它抓住了一隻蝴蝶,將它包裹在美麗(li) 但致命的葉子中,就像蜘蛛會(hui) 將獵物包裹在網中一樣。”

是的,這段遊記描述的並不是一種肉食性的蘭(lan) 花,而是一種好看又神奇的昆蟲——蘭(lan) 花螳螂(Hymenopus coronatus)。

事實上,從(cong) 人們(men) 發現蘭(lan) 花螳螂至今已有100多年的曆史,著名博物學家華萊士也曾為(wei) 它們(men) 非凡的外表感到驚歎。

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蘭(lan) 花螳螂。圖片來源:Flickr/Frupus

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圖庫版權圖片,不授權轉載

在很長一段時間裏,人們(men) 都認為(wei) 蘭(lan) 花螳螂模仿的是蘭(lan) 花,它們(men) 隱藏在蘭(lan) 花中,伺機而動,捕獲獵物,但一些研究表明,我們(men) 眼中的“真相”,或許並不正確。

01

人類眼中的“蘭(lan) 花螳螂”

不同於(yu) 大多數螳螂外表那單調的綠色或棕色,蘭(lan) 花螳螂的外觀呈現出白色和粉色交錯的狀態。它們(men) 的腿的上半部分十分扁平,看起來就像是花瓣,如果將其放在花朵中,如果不細心觀察,大家甚至很難看出這是一隻昆蟲。

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隱藏在花朵中的蘭(lan) 花螳螂,找一找,它在哪?

圖片來源:Wikipedia

從(cong) 表麵上看,蘭(lan) 花螳螂應該是一個(ge) 演化生物學的絕佳案例,螳螂已經演化到可以將模仿花朵作為(wei) 一種隱藏自己的方式,它們(men) 能夠隱藏在花瓣中,以被花朵吸引的昆蟲為(wei) 食。

其實不僅(jin) 是蘭(lan) 花螳螂,科學家們(men) 認為(wei) ,蟹蛛科的生物們(men) 也擅長這種類型的擬態,通過藏身在花朵中進行捕獵。

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隱藏在花朵中的蟹蛛科物種--三突花蛛。圖片來源:參考文獻

但當我們(men) 去細究蘭(lan) 花螳螂和三突花蛛的不同時,我們(men) 會(hui) 驚奇地發現,不同於(yu) 始終藏身在花朵中蟹蛛,蘭(lan) 花螳螂大多數時候並不隱藏在蘭(lan) 花中,它們(men) 根本就不會(hui) 刻意把自己藏起來,盡管它們(men) 的外觀確實和蘭(lan) 花一般無二。

難道,我們(men) 一直以來的想法是錯的嗎?

答案或許正是如此。

02

在昆蟲眼中,

蘭(lan) 花螳螂像花,但不一定像蘭(lan) 花

想知道上述問題的答案,咱們(men) 還得去耐心細致地觀察、了解蘭(lan) 花螳螂的習(xi) 性。這不,一群按捺不住自己好奇心的科學家們(men) 就開始了相關(guan) 的工作。

他們(men) 首先測試了蘭(lan) 花螳螂是否可以吸引到尋花的昆蟲。科學家們(men) 進行了一個(ge) 控製實驗,他們(men) 在野外放置了三根木棍,一根木棍上放置了一隻蘭(lan) 花螳螂,一根木棍上綁上了跟蘭(lan) 花螳螂看起來很像的紫鶴花,而第三根木棍則啥也不放,作為(wei) 空白對照。

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紫鶴花。圖片來源:nparks.gov.sg

結果也在大家的意料之中,蘭(lan) 花螳螂和花朵都可以吸引到昆蟲,而木棍則基本不能吸引到昆蟲。不僅(jin) 如此,蘭(lan) 花螳螂吸引到的昆蟲甚至比真正的花朵還要多

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蘭(lan) 花螳螂和花朵吸引到的昆蟲數目。圖片來源:參考文獻

當他們(men) 從(cong) 昆蟲的角度將螳螂的形狀和顏色與(yu) 真正的花朵進行比較時,科學家們(men) 發現蘭(lan) 花螳螂在昆蟲眼中並不像蘭(lan) 花或任何特定種類的花,而是“廣義(yi) ”上的花

科學家們(men) 在兩(liang) 個(ge) 不同的膜翅目三色視覺模型下模擬了蘭(lan) 花螳螂和13種野花在視覺感受上的異同,其實說白了就是昆蟲和人類的視覺係統不同,想要知道蘭(lan) 花螳螂在自己獵物眼中的樣子,就得模仿昆蟲的視覺係統來觀察螳螂,也就是建立不同的視覺模型。

結果表明,蘭(lan) 花螳螂在膜翅目昆蟲眼中可能更加接近於(yu) 這些花朵的平均狀態。

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兩(liang) 個(ge) 不同的膜翅目三色視覺模型下蘭(lan) 花螳螂和花朵的異同。圖片來源:參考文獻

事實上,昆蟲識別花朵並不像人類一樣,從(cong) 花的色香味形等多方麵綜合考慮,而可能隻是依靠花朵的某些關(guan) 鍵特征。蘭(lan) 花螳螂恰恰就利用了這一點,它們(men) 可能並不是在精確地模仿一種特定的花,而是抓住了花的關(guan) 鍵特征,讓自己變得像大多數昆蟲眼中的花罷了。

進而,研究人員將蘭(lan) 花螳螂的塑料模型放在野外,來比較螳螂的顏色和形狀哪方麵在吸引昆蟲中起到更重要的作用,結果表明,顏色更重要

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蘭(lan) 花螳螂和塑料模型。圖片來源:參考文獻

除此之外,科學家們(men) 還發現螳螂大多數的時候並沒有選擇躲在花叢(cong) 中。相反,它們(men) 經常選擇與(yu) 樹葉為(wei) 伴。不過,躲在在花朵邊確實可以帶來好處,因為(wei) 昆蟲會(hui) 被吸引到花朵附近的地方。

03

不要急於(yu) 下結論

因為(wei) 我們(men) 並不是昆蟲

作為(wei) 具有高度發達大腦的人類,雖然蘭(lan) 花螳螂的擬態十分逼真,但在幾秒鍾的仔細檢查後,我們(men) 就會(hui) 發現,這朵美麗(li) 的“蘭(lan) 花”十分可疑,一旦我們(men) 發現螳螂的眼睛和它模糊的輪廓,遊戲就結束了:大腦會(hui) 告訴我們(men) ,它是一隻螳螂,而不是花朵。

但昆蟲並不像人類擁有發達的大腦,有限的腦部空間使它們(men) 認知能力極為(wei) 有限。不過昆蟲們(men) 有一套自己的方法:任何與(yu) 某種顏色相匹配的東(dong) 西都是含有花蜜的花

因此,蘭(lan) 花螳螂勝利了,昆蟲被自己吸引而來,成為(wei) 了自己的食物。

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蘭(lan) 花螳螂和蘭(lan) 花。圖片來源:theconversation

在昆蟲眼中,蘭(lan) 花螳螂或許不是最逼真的偽(wei) 裝者,但自然界中,一些最好的模仿物很多時候其實並不完美。

參考文獻:

[1] O’Hanlon, J. C., Holwell, G. I., & Herberstein, M. E. (2014). Pollinator deception in the orchid mantis. The American Naturalist, 183(1), 126-132.

[2] O’Hanlon, J. C., Herberstein, M. E., & Holwell, G. I. (2015). Habitat selection in a deceptive predator: maximizing resource availability and signal efficacy. Behavioral Ecology, 26(1), 194-199.

[3] O'Hanlon, J. C. (2014). The Roles of Colour and Shape in Pollinator Deception in the Orchid Mantis H ymenopus coronatus. Ethology, 120(7), 652-661.

[4] Su, Q., Qi, L., Yun, Y., Zhang, W., & Peng, Y. (2020). Visual preference of flower‐visiting crab spiders (Ebrechtella tricuspidata) for host flowers. Ecological Entomology, 45(3), 626-634.

出品|科普中國

作者|EVEE 北京大學生命科學學院

監製|中國科普博覽

選送單位:中國科學院計算機信息網絡中心



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