旅行作家詹姆斯·辛斯頓(James Hingston)在他 1879 年的游記中寫下了這樣一段話:
“好心的主人帶我參觀了他的花園,并帶我參觀了一朵花,一朵紅色的蘭花,它以捕捉活蒼蠅為食。我在場的時(shí)候,它抓住了一只蝴蝶,將它包裹在美麗但致命的葉子中,就像蜘蛛會將獵物包裹在網(wǎng)中一樣?!?/p>
是的,這段游記描述的并不是一種肉食性的蘭花,而是一種好看又神奇的昆蟲——蘭花螳螂(Hymenopus coronatus)。
事實(shí)上,從人們發(fā)現(xiàn)蘭花螳螂至今已有100多年的歷史,著名博物學(xué)家華萊士也曾為它們非凡的外表感到驚嘆。
蘭花螳螂。圖片來源:Flickr/Frupus
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在很長一段時(shí)間里,人們都認(rèn)為蘭花螳螂模仿的是蘭花,它們隱藏在蘭花中,伺機(jī)而動,捕獲獵物,但一些研究表明,我們眼中的“真相”,或許并不正確。
01
人類眼中的“蘭花螳螂”
不同于大多數(shù)螳螂外表那單調(diào)的綠色或棕色,蘭花螳螂的外觀呈現(xiàn)出白色和粉色交錯的狀態(tài)。它們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(xì)心觀察,大家甚至很難看出這是一只昆蟲。
隱藏在花朵中的蘭花螳螂,找一找,它在哪?
圖片來源:Wikipedia
從表面上看,蘭花螳螂應(yīng)該是一個演化生物學(xué)的絕佳案例,螳螂已經(jīng)演化到可以將模仿花朵作為一種隱藏自己的方式,它們能夠隱藏在花瓣中,以被花朵吸引的昆蟲為食。
其實(shí)不僅是蘭花螳螂,科學(xué)家們認(rèn)為,蟹蛛科的生物們也擅長這種類型的擬態(tài),通過藏身在花朵中進(jìn)行捕獵。
隱藏在花朵中的蟹蛛科物種--三突花蛛。圖片來源:參考文獻(xiàn)
但當(dāng)我們?nèi)ゼ?xì)究蘭花螳螂和三突花蛛的不同時(shí),我們會驚奇地發(fā)現(xiàn),不同于始終藏身在花朵中蟹蛛,蘭花螳螂大多數(shù)時(shí)候并不隱藏在蘭花中,它們根本就不會刻意把自己藏起來,盡管它們的外觀確實(shí)和蘭花一般無二。
難道,我們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,
蘭花螳螂像花,但不一定像蘭花
想知道上述問題的答案,咱們還得去耐心細(xì)致地觀察、了解蘭花螳螂的習(xí)性。這不,一群按捺不住自己好奇心的科學(xué)家們就開始了相關(guān)的工作。
他們首先測試了蘭花螳螂是否可以吸引到尋花的昆蟲??茖W(xué)家們進(jìn)行了一個控制實(shí)驗(yàn),他們在野外放置了三根木棍,一根木棍上放置了一只蘭花螳螂,一根木棍上綁上了跟蘭花螳螂看起來很像的紫鶴花,而第三根木棍則啥也不放,作為空白對照。
紫鶴花。圖片來源:nparks.gov.sg
結(jié)果也在大家的意料之中,蘭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。不僅如此,蘭花螳螂吸引到的昆蟲甚至比真正的花朵還要多。
蘭花螳螂和花朵吸引到的昆蟲數(shù)目。圖片來源:參考文獻(xiàn)
當(dāng)他們從昆蟲的角度將螳螂的形狀和顏色與真正的花朵進(jìn)行比較時(shí),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)蘭花螳螂在昆蟲眼中并不像蘭花或任何特定種類的花,而是“廣義”上的花。
科學(xué)家們在兩個不同的膜翅目三色視覺模型下模擬了蘭花螳螂和13種野花在視覺感受上的異同,其實(shí)說白了就是昆蟲和人類的視覺系統(tǒng)不同,想要知道蘭花螳螂在自己獵物眼中的樣子,就得模仿昆蟲的視覺系統(tǒng)來觀察螳螂,也就是建立不同的視覺模型。
結(jié)果表明,蘭花螳螂在膜翅目昆蟲眼中可能更加接近于這些花朵的平均狀態(tài)。
兩個不同的膜翅目三色視覺模型下蘭花螳螂和花朵的異同。圖片來源:參考文獻(xiàn)
事實(shí)上,昆蟲識別花朵并不像人類一樣,從花的色香味形等多方面綜合考慮,而可能只是依靠花朵的某些關(guān)鍵特征。蘭花螳螂恰恰就利用了這一點(diǎn),它們可能并不是在精確地模仿一種特定的花,而是抓住了花的關(guān)鍵特征,讓自己變得像大多數(shù)昆蟲眼中的花罷了。
進(jìn)而,研究人員將蘭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面在吸引昆蟲中起到更重要的作用,結(jié)果表明,顏色更重要。
蘭花螳螂和塑料模型。圖片來源:參考文獻(xiàn)
除此之外,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)螳螂大多數(shù)的時(shí)候并沒有選擇躲在花叢中。相反,它們經(jīng)常選擇與樹葉為伴。不過,躲在在花朵邊確實(shí)可以帶來好處,因?yàn)槔ハx會被吸引到花朵附近的地方。
03
不要急于下結(jié)論
因?yàn)槲覀儾⒉皇抢ハx
作為具有高度發(fā)達(dá)大腦的人類,雖然蘭花螳螂的擬態(tài)十分逼真,但在幾秒鐘的仔細(xì)檢查后,我們就會發(fā)現(xiàn),這朵美麗的“蘭花”十分可疑,一旦我們發(fā)現(xiàn)螳螂的眼睛和它模糊的輪廓,游戲就結(jié)束了:大腦會告訴我們,它是一只螳螂,而不是花朵。
但昆蟲并不像人類擁有發(fā)達(dá)的大腦,有限的腦部空間使它們認(rèn)知能力極為有限。不過昆蟲們有一套自己的方法:任何與某種顏色相匹配的東西都是含有花蜜的花。
因此,蘭花螳螂勝利了,昆蟲被自己吸引而來,成為了自己的食物。
蘭花螳螂和蘭花。圖片來源:theconversation
在昆蟲眼中,蘭花螳螂或許不是最逼真的偽裝者,但自然界中,一些最好的模仿物很多時(shí)候其實(shí)并不完美。
參考文獻(xiàn):
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[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(xué)生命科學(xué)學(xué)院
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