在茂密的热带雨林中,一只看似干枯的树叶突然展开翅膀飞走了——那不是树叶,而是一只精心伪装的枯叶蝶;在花园的枝条上,你以为看到了一根嫩绿的树枝,直到它开始移动,你才惊觉那是一只竹节虫


竹节虫 (图片来源:inaturalist)

这些令人叹为观止的伪装术,正是昆虫历经数百万年进化而来的生存杰作。

这就是大自然中广泛存在的拟态现象,也就是一种生物模拟另一种生物或环境中的其他物体从而获得好处的现象。

它是自然界最精妙的欺骗艺术,在昆虫世界中达到了登峰造极的境界。从模仿植物到假扮危险物种,从静态模仿到动态表演,昆虫们发展出了令人眼花缭乱的拟态策略,不仅骗过了天敌的眼睛,也蒙蔽了猎物的感官,更令无数科学家和昆虫爱好者为之着迷。这场持续了数亿年的进化军备竞赛,造就了地球上一些最复杂、最完美的生存适应案例。

昆虫的三种模仿流派

昆虫的拟态艺术可以划分为几个基本类型,每种类型都体现了不同的生存策略和进化路径。

贝氏拟态(Batesian mimicry)是最为人熟知的一种,得名于19世纪英国博物学家亨利·沃尔特·贝茨(Henry Walter Bates)。

在这种策略中,无害的物种通过模仿有毒或危险的物种来获得保护。经典的例子包括许多无害的蝇类如食蚜蝇模仿黄蜂或蜜蜂的外观——它们演化出类似的黄黑相间的条纹,甚至模仿了黄蜂的飞行方式和“嗡嗡”声,尽管它们完全不具备蜇刺能力。


食蚜蝇 (图片来源:inaturalist)

研究发现,某些蝇类模仿黄蜂的精确度令人震惊,包括复眼的形状、触角的长度以及翅膀折叠的方式,这种高度特化的模仿往往需要双方物种在同一个地理区域长期共存才能进化出来。

与贝氏拟态相对的是缪氏拟态(Müllerian mimicry),由德国博物学家弗里茨·缪勒提出。

这种策略发生在多个实际上都有害或难吃的物种之间,它们彼此模仿,共同强化捕食者的学习记忆。例如,不同种类的有毒蝴蝶可能演化出相似的颜色图案,这样捕食者只需吃亏一次,就能把所有相似的物种移出食谱。

袖蝶就是这种拟态的典型代表,它们是出了名的难吃,其中多个物种共享相似而鲜艳的翅膀图案,形成了一种"警告标志俱乐部"。

研究表明,这种集体拟态能够显著降低每个物种个体在捕食者学习过程中牺牲的数量,体现了自然界中的一种"互助"现象。


各种袖蝶 (图片来源:Joron et al. (2006))

第三种主要类型是进攻性拟态(aggressive mimicry),即捕食者模仿无害或吸引猎物的特征以达到捕食目的,如果说模仿危险生物的贝氏拟态是披着狼皮的羊,那么缪氏拟态就像披着羊皮的狼。

螳螂的某些种类是这种策略的大师,例如:兰花螳螂能完美模仿花朵的颜色和形状,吸引前来采蜜采花粉,静待它们自投罗网;另一些则模仿枯叶或树皮,让路过的小昆虫难以察觉,再等猎物靠近时发起突袭。


兰花螳螂Hymenopus coronatus(图片来源:inaturalist)

除了昆虫外,蜘蛛也加入了这场伪装大会。最令人称奇的是某些蜘蛛种类能够模仿蚂蚁,它们不仅外形模仿的惟妙惟肖,甚至还表现出和蚂蚁类似的移动方式,这不仅帮助它们接近蚂蚁群中的猎物,还避免了被那些不捕食蚂蚁的天敌发现。如果蚂蚁的天敌把它们认成了蚂蚁,它们则会立刻切换为“蜘蛛模式”,并举起前足恐吓敌人:看清楚了,我可不是蚂蚁!


黑脚蚂蚁蜘蛛 (图片来源:百度百科)


科氏翠蛛的步态模仿 (图片来源:Zeng et al. (2023))

除了这三种主要类型,还有一种罕见但引人入胜的是"自我拟态"(automimicry),即同一物种中某些个体模仿同种其他更具威胁性的个体特征,或者用不太重要的部位模仿重要的部位。

某些蝴蝶或蛾子的翅膀底面有眼斑图案,当受到威胁时会突然展开,模拟大型动物的眼睛以吓退捕食者。


眼大蚕蛾属Automeris illustris (图片来源:inaturalist)

八仙过海,各显神通。各种各样的拟态策略展示了昆虫如何从不同角度利用形态和行为特征来欺骗其他生物,构成了自然界最复杂的信号系统之一。

模仿大师和表演大师

昆虫的拟态艺术不仅体现在静态的外形模仿上,更延伸至动态的行为表演和生理特征的惊人适应。在形态拟态方面,竹节虫和枯叶昆虫达到了登峰造极的境界。

东南亚的巨型叶䗛不仅身体扁平,像极了树叶,其"叶片"边缘甚至还"长有"模拟枯萎的部分和不规则边缘的图案。更令人难以置信的是,它们的卵也模仿植物种子,表面有类似油质体的凸起,吸引蚂蚁将其搬运到巢中,既获得了保护又有了理想的孵化环境。

而某些螽斯的翅膀上具有精确到叶脉纹理的图案,静止时几乎无法与真实的树叶区分。显微镜观察显示,这些昆虫体表的微观结构能够散射光线,产生与植物表面完全相同的光泽和质感。


叶䗛 (图片来源:inaturalist)


各种竹节虫的卵 (图片来源:百度)

行为拟态则将这种欺骗艺术提升到了表演层面。著名的死亡拟态(thanatosis)在多种甲虫和竹节虫中常见——当受到威胁时,这些“老戏骨”会立即收拢四肢从植物上坠落,并保持完全僵直状态,甚至能够“憋气”达到使敌人无法察觉,假装自己死亡。它们可以持续数小时不出戏,直至危险过去。


“装死”的步甲 (图片来源:科学网)

某些甲虫在模拟死亡时还会释放出特殊化学物质,模仿腐败植物的气味,进一步强化欺骗效果。

另一种令人叫绝的行为拟态是某些天蛾幼虫的"蛇类模仿":当受到惊扰时,它们会迅速膨胀身体前端,露出巨大的眼状斑点,同时左右摆动,甚至能做出类似撞击的动作,完美模仿小型蛇类的攻击姿态,能够有效驱赶鸟类。


拟蛇头天蛾科幼虫Hemeroplanes triptolemus(图片来源:知乎)

“越来越像”的动力来源

你可能会感到疑惑,这些渺小的生命真的如此有“心机”,刻意地修饰自己的外型和动作?

其实,昆虫拟态现象的形成是数百万年自然选择作用下的结果,这一过程充满了进化生物学家所称的"军备竞赛"。你变得难以识破,那我就更“火眼金睛”。那些恰到好处的特征帮助这些个体获得生存优势,得以存话下来,使种群不断壮大。

而捕食者与猎物之间永无休止的对抗推动了拟态精度的不断提高。

工业革命期间的桦尺蠖就是自然选择在人类眼前发生的鲜活例证。英国森林中原本占优势的浅色型个体因烟灰将树干变黑,而变得显眼,被捕食率上升,短短几十年内深色型个体比例就从不到2%增加到超过95%。当后来空气污染得到控制,树皮颜色变浅后,浅色型再次占据优势,展示了拟态与环境之间动态平衡的关系。


桦尺蠖 (图片来源:百度百科)

从热带雨林到城郊山林,昆虫的拟态艺术无处不在,静待观察者发现。在这些微小生命精妙的伪装背后,是自然选择无与伦比的创造力,是基因与环境永不停止的对话,更是生命为了存在而演绎的最动人诗篇。

拟态研究提醒我们,自然界最深刻的真理往往隐藏在表象之下,需要好奇的眼光和耐心的观察才能揭开。在科学与技术飞速发展的今天,这些六足伪装大师依然能教给我们关于适应、创新和生存的永恒课程。

测测你的眼力:

你能看出来这是谁吗?


模拟树枝断面的舟蛾 (图片来源:新浪网)


模拟蚂蚁的异胸角蝉 (图片来源:inaturalist)


模拟鸟粪的鸟粪蛛 (图片来源:新浪网)

参考资料:

1. https://www.sohu.com/a/403595006_120761812#:~:text=

2.https://www.bio.pku.edu.cn/homes/Index/news_cont/22/16559.html

3. https://global.mongabay.com/cn/rainforests/0306.htm

4.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004223008246

5.https://www.bio.pku.edu.cn/homes/Index/news_cont/22/16559.html

6. Joron, M., Jiggins, C. D., Papanicolaou, A., & McMillan, W. O. (2006). Heliconius wing patterns: an evo-devo model for understanding phenotypic diversity. Heredity, 97(3), 157-167.

7. Zeng, H., Zhao, D., Zhang, Z., Gao, H., & Zhang, W. (2023). Imperfect ant mimicry contributes to local adaptation in a jumping spider. Iscience, 26(6).

来源: 蝌蚪五线谱