近日,有一項研究表明,透明的翅膀斑塊不僅僅能讓蝴蝶和飛蛾隱藏起來,還可以警告捕食者不要打擾它們。
蝴蝶與飛蛾都是看起來非常精致的昆蟲,它們身上有許多保護自身的防御措施。它們可能會利用翅膀上的透明斑塊,來逃避捕食者的注意;或者可能使用明亮的、對比強烈的顏色來警告捕食者,告訴捕食者它們有毒或不好吃。
這些警告顏色圖案在抵御捕食者方面非常有效,以至于其它蝴蝶和飛蛾物種,即使是沒有毒性防御的物種,都會通過自身進化來模仿它們。通常情況下,透明的翅膀斑塊允許蝴蝶和飛蛾通過融入周圍環境來逃避捕食者,但有一些物種已經進化出更加生動的警告色。
研究人員使用分光光度法來測量光通過62種物種的透明斑塊后的透射率。然后他們使用計算機建模來確定透明斑塊與鳥類捕食者的相似程度。
他們發現,昆蟲及其模仿者翅膀上的透明斑塊,看起來與鳥類非常相似,這表明那些看起來很像的物種,正在經歷一個稱為“趨同進化”的過程,即兩個物種獨立地進化出一個有利于其生存的類似特征。
雖然已經知道蝴蝶和飛蛾模仿者翅膀上的彩色斑塊經歷了趨同進化,但這項研究首次表明,這一過程延伸到了透明的翅膀斑塊。
研究的下一步,團隊使用數字顯微鏡和掃描電子顯微鏡,檢查透明貼片上的微小結構。這是為了了解昆蟲翅膀上的透明度是如何產生的,這些翅膀通常完全被彩色鱗片覆蓋。研究小組懷疑,這些鱗片對翅膀的覆蓋應該以某種方式減少,以允許透明斑塊的出現。
研究團隊還發現,覆蓋翼膜的各種微小結構存在多樣性,這些結構通過限制光的反射大大提高了透明度。這些納米結構在外觀相似的蝴蝶和飛蛾物種中有時是相似的(即使它們是遠親)。
另外,研究人員表示,進化出透明度可能會付出代價,因為透明斑塊的防水性可能低于不透明的翼斑塊。另一個潛在的成本是昆蟲的體溫調節。蝴蝶和飛蛾通常用它們的翅膀調節體溫,有色鱗片對它們積累熱量很重要。
題為Mimicry can drive convergence in structural and light transmission features of transparent wings in Lepidoptera的相關研究論文發表在《eLife》上。
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論文原文:
https://elifesciences.org/articles/69080