兰花螳螂。 陈占起 / 摄

■本报记者 胡珉琦

伪装，是物种在演化过程中产生的一种躲避捕食者或吸引猎物的重要策略。有“昆虫皇后”之称的兰花螳螂，因外形长得像花朵而得名。它也是自然界中将“伪装术”施展到极致的物种之一。

自1792年兰花螳螂被发现以来，它的特殊外形一直被视为是用于伪装来吸引猎物的。然而，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称版纳植物园）的科学家却首次证实了兰花螳螂的花状腿瓣具有滑翔功能。

近日，《当代生物学》发表了这项推翻动物行为学传统认知的研究成果。

悬而未决的科学问题

兰花螳螂的一生并不长，大概1年左右。在此期间，它通过一次次蜕皮，把自己塑造成或白、或粉、或紫的娇艳花朵样。

在野外，它们通常优雅地趴在花朵或叶子上，将腹部高高抬起，利用花朵般的外形，骗过前来传粉或偷蜜的昆虫。这种守株待兔的方法，不仅捕食效率极高，还不容易被天敌发现，一举两得。

然而，在2013年以前，兰花螳螂的“伪装术”其实是科学家不约而同的直觉推测，并没有被实验证明。

论文第一作者、版纳植物园博士研究生赵芯告诉《中国科学报》，直到10年前，澳大利亚生态学家James C.O’Hanlon首次进行了一项实证研究，才证明兰花螳螂的拟花体色确实能够引诱猎物。而且，他们还有一个有趣的发现。

兰花螳螂的后步足具有一对很大的花瓣状的外延结构，被称为花状腿瓣。过去，人们一直认为这是辅助它拟花的一个附属结构。可是，Hanlon在实验中发现，去除花状腿瓣并不影响兰花螳螂的捕猎结果。

那么，花状腿瓣的功能究竟是什么？这个问题一直悬而未决。

2020年夏天，版纳植物园研究员陈占起在饲养兰花螳螂的过程中，很偶然地发现其幼龄个体竟然会滑翔。在此之前，从来没有学者描述过兰花螳螂的长距离运动状态。

事实上，在野外，滑翔能给昆虫带来许多好处，比如帮助它们在林冠之间快速移动，以躲避天敌、紧急避险、寻找诱捕猎物的领地等。

功能必须对应一定的身体结构。研究团队搜索到Hanlon的那篇文献，并在此基础上推测，滑翔很可能与花状腿瓣有关。

百分百的证据

为了验证这一推测，研究团队设计了3个对照组的实验，一组是正常的兰花螳螂，一组是被去除花状腿瓣的个体，还有一组是处于麻醉状态的个体。

结果发现，正常状态下，兰花螳螂从10米高掉落的水平滑翔距离平均为6.1米，最远可达14.7米。去除花状腿瓣的兰花螳螂的水平滑翔距离平均为4米，而处于麻醉状态的个体全部垂直下落。

这不仅说明花状腿瓣对滑翔至关重要，也说明兰花螳螂对花状腿瓣的自主掌控不可或缺。

通过对兰花螳螂生活史的观察，赵芯还发现，不同龄期之间，花状腿瓣的大小显著不同。兰花螳螂的花状腿瓣会随龄期的增加而逐渐长大、变圆，而且大龄个体花状腿瓣占据身体面积的比例也更大。

于是，团队又进行了不同龄期兰花螳螂滑翔能力的对比实验。结果显示，将要成年的兰花螳螂和幼虫拥有几乎一样的滑翔距离，尽管前者的体重是后者的165倍。

这就完美解释了花状腿瓣大比例生长的原因，它是为了保证个体在超大体重的情况下也能具有稳定的滑翔能力。

论文通讯作者陈占起还找来美国南佛罗里达大学的研究者，从形态结构方面分析了兰花螳螂的花状腿瓣与滑翔功能之间的关联。结果显示，花状腿瓣所呈现的弧度与其他动物的滑翔结构或鸟类翅膀的弧度相吻合。

终于，兰花螳螂花状腿瓣具有滑翔功能，证据确凿！

研究的最后，团队还将兰花螳螂与其他会滑翔的动物以及更多节肢动物类型进行了对比，分析了它们之间的异同。

“相比于鼯鼠、飞蜥和树蛙等以皮膜、蹼膜为滑翔结构的脊椎动物，节肢动物外骨骼一般由硬质的几丁质构成，它们特化的外延结构往往很难收起。这样一来，可能导致它们日常活动能力下降，或者更易被天敌发现。由此，除了兰花螳螂外，一些蝽类等拥有这一结构的节肢动物也往往有体色伪装等生存策略。”

陈占起说，这项研究表明滑翔需求很可能是促进较大体形节肢动物演化出明显特化外延结构和体色的重要驱动力之一。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.11.003