为了吸引异性,动物们往往使出浑身解数。宏亮的求偶鸣叫、绚丽的羽毛、鼓胀的喉囊、摇摆的尾羽,这些都关系着物种的延续。有些昆虫甚至能把自己伪装成一片叶子。而一项新研究显示,这种叶片伪装不仅能躲避天敌,居然还能帮它们把求偶声放大——相当于把保命用的迷彩服改造成了情歌扩音器。

近日发表在《英国皇家学会会刊B》的研究,首次展示了叶片拟态如何强化雄性螽斯的性信号。巴拿马的多种螽斯都演化出了形似叶片的翅膀结构,用来骗过捕食者。像巴拿马叶片拟态螽斯(Arota festae)甚至能由绿转为艳粉色,只为更像一片叶子。但对于昆虫学家来说,这些叶状结构在求偶过程中是否承担角色,此前一直没有明确答案。

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研究团队把目光投向了巴拿马巴罗科罗拉多岛上的一个物种——Viadana brunneri。雄性螽斯通过摩擦翅膀上的特化结构来唱歌,而在许多热带种类中,模仿叶片的部分占据了翅膀表面积的绝大部分。过去科学家认为,服务于生存的物理适应和用于吸引配偶的性状可能会彼此冲突,尤其是当它们在身体上紧密关联时。雄孔雀华丽的尾羽能博取雌性欢心,却也更容易让捕食者找上门。可雄性螽斯却不同,它们把防御结构的声学特性直接转化为繁殖优势。这是一种罕见的例子:自我防卫与繁殖的适应能够协同工作,而不必让动物因此陷入险境。

团队通过生物声学、行为学和生物物理实验证实,翅膀上的叶状结构确实让雄性对雌性更有吸引力,同时依旧提供隐蔽效果。研究人员去除了雄性V. brunneri翅膀的叶片部分后,发出的叫声音调变得更高,音量也发生了变化。随后他们把这些叫声播放给雌性听,雌螽斯明显偏爱那些翅膀叶片完整、音调更低的雄性的情歌。也就是说,叶片不单是伪装,还是个声学滤波器。

在这场求偶交响里,唱歌的活儿全由雄性包揽,而雌性通过发出滴答声来回应,表达它的兴趣。这种由叶片翅膀参与的声学互动,把防御和繁殖这两件原本看似矛盾的事巧妙调和在一起,恰好给仿生设计提供了一个自然样本:一个结构同时完成隐身和扩音两项任务,不需要额外能量开销,也没有牺牲生存机会。