摘要:有一种老家在新西兰的昆虫,本来人畜无害的,很容易被捕食者拿捏,于是它们依靠改变体色来模仿它的有毒邻居,让捕食者退避三舍,这种伪装方法其实在自然界十分常见。
有一种老家在新西兰的昆虫,本来人畜无害的,很容易被捕食者拿捏,于是它们依靠改变体色来模仿它的有毒邻居,让捕食者退避三舍,这种伪装方法其实在自然界十分常见。
然而今年一项发表在《Science》上的研究发现,它们在森林砍伐地区竟然改变了体色,卸下了伪装,这是怎么回事儿呢?
人畜无害的长尾石蝇(Zelandoperla fenestrata)有个聪明的生存策略:它通过模仿有毒亲戚——黑石蝇(Z. tillyardi)的外观,来躲避鸟类的捕食。黑石蝇栖息在森林中,能够分泌剧毒的氰化物,吓退那些胆敢攻击的捕食者。
长尾石蝇:模仿者(无毒)
图源:Wikipedia
黑石蝇:被模仿者(有毒)
图源:Steve Kerr
虽然长尾石蝇本身没有毒素,但它利用自己的基因工具,成功地模仿了有毒的亲戚,穿上了黑色的外衣。
长尾石蝇的体色转变(棕黄色为正常体色,模仿者会“黑化”)
这种伪装有效地迷惑了捕食者,天敌无法区分有毒的石蝇和它的模仿者,所以这种策略可以说是十分有效。
科学家们将实地观察、捕食实验和基因图谱分析相结合,展示了这种昆虫对人类造成的生态变化的反应。在用两种不同颜色的石蝇模型进行的实验中,他们发现捕食者只捕食森林栖息地中不模仿有毒石蝇的长尾石蝇。
捕食实验中使用的石蝇模型。左边是深色的“模仿者”,右边是“非模仿者”。(Ni et al.;科学, 2024)
但自19世纪初欧洲移民抵达以来,新西兰南部的森林砍伐颇为严重。研究发现,在森林砍伐的地区,有毒的黑石蝇变得愈发稀少。黑石蝇钟情于栖息在有溪流的森林中,靠树叶和木质碎屑为生。森林一旦被砍伐,它们最爱的食物来源消失了,导致它们变得不再常见。
另外,受栖息地破坏,森林覆盖面积减少的影响,鸟类捕食者也大幅减少。因此,在森林砍伐地区,模仿者放弃了伪装这一策略——因为没有什么值得模仿的对象了。于是它们卸下伪装,演化成不同的颜色。
研究小组发现,在多个不同的森林砍伐地区,长尾石蝇的种群从黑色向其它颜色转变了三倍,而且这总是与有毒石蝇数量和鸟类数量的下降相关联。这一现象验证了“物种能在环境剧变后迅速做出适应”的可能性。
森林砍伐造成了生态系统的迅速变化。(Ni et al.;科学, 2024)
在不同的物种身上,也有类似的独立演化,这表明演化或许可以是一个可预测的过程。尽管人类在短短几个世纪内破坏了数百万年的生态平衡,但新的发现表明,一些物种有足够的弹性来适应。这究竟是该值得庆幸还是该感到惋惜呢?
参考文献:
Steven Ni et al. ,Human-driven evolution of color in a stonefly mimic.Science386,453-458(2024).DOI:10.1126/science.ado5331
来源 | sciencealert
翻译 | 未末
微信编辑 | 未末
来源:博物