西野翔种子【虫研捷报】天蚕蛾:我漂亮的尾巴还是蝙蝠的雷达干扰器!-巍巍昆虫记

2016年09月28日 | tags | views 92
【虫研捷报】天蚕蛾:我漂亮的尾巴还是蝙蝠的雷达干扰器!-巍巍昆虫记
翼手目的蝙蝠是唯一具有飞行能力的一类哺乳动物,大部分蝙蝠都是白天休息龙膜怎么样,夜间觅食。食虫种类的蝙蝠具备超声波回声定位系统,飞行时从口或鼻发出一连串高频率的超声波, 以便从不断折回的回声中撷取信息顾仲安,测定飞虫的位置,最后准确捕食猎物魔殿屠龙。
蛾类是种类数量庞大的夜行性昆虫,常于傍晚或夜间外出飞行,是食虫蝙蝠的主要捕食对象。在漫长的演化过程中,许多蛾类进化出了能对抗蝙蝠回声定位捕猎的能力,一些蛾子有复杂的鼓膜听器绯色流星,能接收蝙蝠所发出的超声波,做出逃跑的行为蛋挞头,西野翔种子灯蛾科的一些种类甚至能发出使蝙蝠雷达失灵的干扰超声波金毛狻。目前,一项新的研究提出了飞蛾躲避蝙蝠捕食的另一种武器。

此时的蝙蝠应该是个表情
近日,一篇关于飞蛾导致蝙蝠感官错觉现象的进化研究文章刊登于国际著名生物进化学期刊Evolutionary biology 上,文章介绍了飞蛾躲避蝙蝠捕食的另一种方法:天蚕蛾科昆虫的后翅构造能够导致蝙蝠出现感官错觉现象,引导蝙蝠攻击错误的位置,从而躲避被捕食的结果。牛玉强

文章指出,天蚕蛾科Saturniidae成虫具有旋转形状的后翅尾突有反射蝙蝠超声波的能力,通过产生一个错误性的回声目标,从而转移蝙蝠的攻击位置。学者将后翅尾突这样能够使蝙蝠发起错误攻击的部位称为“抗蝙蝠性状”。
为了测试天蚕蛾科抗蝙蝠性状的作用机理,科学家在博伊西州立大学的黑暗飞行室内进行了一系列实验,实验材料是经过一定时间驯养的蝙蝠和天蚕蛾科昆虫。通过对蛾后翅指定位点进行切除或增添材料,用高速录像记录蝙蝠对飞蛾的捕食结果,研究了天蚕蛾后翅的不同长度与蝙蝠捕食成功率之间的关系,研究显示,后翅和尾突较长的天蚕蛾能更成功的转移蝙蝠的有效攻击位置,引起蝙蝠的感官错觉现象。


科学家研究了天蚕蛾科昆虫后翅的几何形态,结合最新的系统发育树,将几类天蚕蛾的后翅归纳为四种趋同现象自适应峰,在系统发育树中用着色树枝以及数字1,2,3,4表示,其中1与2具有细长的尾突,3为较短的尾突,4为长后翅。灰色树枝和NC表示一类非趋同现象自适应峰。(图片引自原文)

通过后翅的几何形态分析,揭示天蚕蛾科四个亚科的形态空间变化(图片引自原文)

通过回归模型分析不同后翅长度的天蚕蛾逃脱被蝙蝠捕食的比例,得出了拥有较长后翅和细长尾突的天蚕蛾逃脱被蝙蝠捕食的比例越大。(图片引自原文)
行为分析蝙蝠攻击天蚕蛾不同不同身体部位的概率。研究显示后翅尾突能引起蝙蝠出现感官错觉现象划格法刀,成功的转移蝙蝠的有效攻击位置。(图片引自原文)
蝙蝠的捕食行为促使了飞蛾演化出了各种“抗蝙蝠性状”,天蚕蛾通过细长的后翅迷惑蝙蝠对它们的捕食,致使不同亚科的天蚕蛾出现了相似的趋同进化现象。在漫长的生物演化过程中盛世女皇商,捕食者与被捕食者的之间的斗争一直没有停止,而这种斗争便是生物多样性的一个重要驱动力。
原文信息:
The evolution of anti-bat sensory illusions in moths
Juliette J. Rubin, Chris A. Hamilton汉京峰景苑, Chris J. W. McClure, Brad A. Chadwell柔顺烫, Akito Y. Kawahara and Jesse R. Barber
Sci. Adv. 2018;4:eaar7428
本期编辑:麦祖齐
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