獵物推動了蘭花螳螂的演化

你以為那是一朵嬌美的蘭花，但它卻是昆蟲界最利落的殺手。隨風搖擺的曼妙身姿掩蓋了它冷峻的面孔。如能有幸一睹其芳容，一定會為大自然的創造而驚嘆，又為它的偏心而嫉妒，因為它同時賦予了蘭花螳螂最高的顏值和最棒的身手。

來源 Cleveland Museum of Natural History

翻譯 韓宇

審校 逸軒

蘭花可謂是美麗的「騙子」，花樣繁多的欺騙性傳粉模式讓昆蟲「心甘情願」地為其傳宗接代。蘭花螳螂似乎參透了其中的奧秘。

螳螂本就是自然界中的偽裝大師和伏擊高手，而蘭花螳螂算是「登峰造極」。它們不再暗中隱藏以被動地守株待兔，而是用花瓣似的身體吸引昆蟲自投羅網，再給以致命一擊。那蘭花螳螂究竟是怎樣演化出花的擬態的呢？

站在綠色植物上的蘭花螳螂像不像一朵盛開的鮮花。

圖片來源見水印

一支來自克利夫蘭自然歷史博物館、澳大利亞和德國的科學家團隊認為，蘭花螳螂之所以具備花的擬態，是因為它們的祖先將傳粉昆蟲納入了自己的食譜。

通過研究蘭花螳螂及其遠親的演化關係，研究團隊發現，雌性蘭花螳螂在演化歷程中體型變大且體色改變，這些特徵成為它吸引和捕食大型傳粉昆蟲（如蜜蜂）的優勢。然而，形態相異的雄性體型小且擅偽裝，使它們能夠較為容易地躲避捕食者和尋找配偶。

研究團隊認為，造成這種雌雄異形（sexual dimorphism）的原因可能是體型較大且顏色更加醒目的雌性個體更容易捕獲獵物。傳統理論認為節肢動物的雌雄異形是體型大的雌性產卵多，有了更多的後代。但本研究挑戰了此觀點並提出新假說：雌性的捕食策略導致了雌雄蘭花螳螂生態學上的不同。

蘭花螳螂捕食蝴蝶。

圖片來自網路。

研究者通過演化重建推測，與花相伴的雌螳螂在體型上的增大使它們在捕獵時有了更多選擇，它們可以改變體型、形狀和顏色來模擬花卉，從而吸引傳粉昆蟲作為食物。而雄蘭花螳螂需隱匿自己的行蹤，否則一朵鮮艷的「花」走來走去的尋找配偶是很容易被捕食者盯上的，也許正因如此，雄性才保持了較小的體型。

根據先前研究，雌蘭花螳螂會偽裝成花（floral simulation，擬花）以吸引並捕食傳粉昆蟲，但它們並不會隱藏在花中。由此，研究團隊解密了蘭花螳螂擬花模式演化的可能歷程，並藉此機會更正蘭花螳螂隱藏在花中這一長久以來的誤解。

正在交配的蘭花螳螂（Hymenopus coronatus），可明顯看出雌雄異形

本研究最初著眼於螳螂的系統學和分類學，但當一個獨特的類群擺在眼前，探索這迷人現象背後的原因就成了順理成章的事情。首次注意到成年螳螂極端的兩性異形現象是有有趣而獨特的經歷，而第一次在節肢動物發現兩性異形也是由雌性捕食策略而非生殖策略引起，這一成果不免令人驚喜。

作為基礎的系統學能解決什麼樣的問題，這項研究就是一個不錯的範例。研究者在系統關係的基礎上可以建立全新的模型來揭示生物背後神秘的演化歷程。於是，生態學研究和演化分析的結合幫助研究者解釋了這種令人矚目的螳螂是如何演化的。

在研究類群中找到重要的演化模式，對研究者來說可謂是得到了聖杯。

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【文章來源】http://phys.org/news/2016-12-predation-pollinating-insects-evolution-orchid.html

論文信息

【題目】Selection for predation, not female fecundity, explains sexual sizedimorphism in the orchid mantises

【作者】Gavin J. Svenson, Sydney K. Brannoch, Henrique M. Rodrigues, JamesC. O』Hanlon & Frank Wieland

【刊期】Scientific Reports 6

【日期】01 December 2016

【DOI】10.1038/srep37753

【摘要】Here we reconstruct the evolutionary shift towards floral simulationin orchid mantises and suggest female predatory selection as the likely drivingforce behind the development of extreme sexual size dimorphism. Throughanalysis of body size data and phylogenetic modelling of trait evolution, werecovered an ancestral shift towards sexual dimorphisms in both size andappearance in a lineage of flower-associated praying mantises. Sedentary femaleflower mantises dramatically increased in size prior to a transition fromcamouflaged, ambush predation to a floral simulation strategy, gaining accessto, and visually attracting, a novel resource: large pollinating insects. Maleflower mantises, however, remained small and mobile to facilitate mate-findingand reproductive success, consistent with ancestral male life strategy.Although moderate sexual size dimorphisms are common in many arthropodlineages, the predominant explanation is female size increase for increasedfecundity. However, sex-dependent selective pressures acting outside of femalefecundity have been suggested as mechanisms behind niche dimorphisms. Ourhypothesised role of predatory selection acting on females to generate bothextreme sexual size dimorphism coupled with niche dimorphism is novel amongarthropods.