会“滑翔”的“花仙子”螳螂，你见过吗？

撰文/赵芯（中国科学院西双版纳热带植物园）

螳螂是较为常见的昆虫，但一种“花仙子”似的兰花螳螂却十分稀有。它们主要栖息于亚洲东南部区域的热带雨林，在我国云南省西双版纳傣族自治州也有分布。下面就让我们认识一下这个擅长隐匿于花叶之间的美丽动物吧！

昆虫界的“花仙子”

兰花螳螂属于节肢动物门螳螂目，远看几乎和兰花一模一样，尤其是它的腿，宛若兰花的花瓣，这里我们简称为花状腿瓣。

兰花螳螂的体色在整个生命周期中呈现出多样性，主要有白、紫、粉、黄4色。成年雌性兰花螳螂的体重可以达到成年雄性的5～10倍，未成年个体无翅，成年个体羽化后长出翅膀。

别看兰花螳螂长得如花似玉，却以蝴蝶、蜜蜂、蛾子等各类节肢动物为食。另外，这位美丽的“花仙子”生命周期极为短暂——一年一代，且没有世代重叠。所谓世代重叠，指的是生命体的生长发育期或繁殖期与其他代次的同类产生时间上的重叠的现象，可简单举例为母亲能在活着的时候见到孩子。

自带“机翼”的“滑翔者”

动物界中有许多带有明显“机翼”的“滑翔者”，例如蜜袋鼯（wú）、飞蜥、树蛙。这些脊椎动物具有软质的滑翔结构，可以帮助它们安全着陆或在不同区域间快速转移。

相比之下，目前发现的无脊椎动物中的“滑翔者”，例如树栖蚁、滑翔蜘蛛，以及弹尾目的滑翔节肢动物（例如跳虫），均不具有滑翔专用的“机翼”，而且滑翔能力也明显逊色于脊椎动物。

是因为无脊椎动物没有这种结构吗？还是长期以来人们忽视了这种结构的存在？问题最终在兰花螳螂身上得以部分解答。

花状腿瓣到底有什么用

200多年前，加尔各答的印度博物馆馆长詹姆斯·伍德·梅森（James Wood-Mason）发现了一种形态像花的螳螂，从此兰花螳螂（学名：Hymenopus coronatus）进入了人们的视野。英国博物学家阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russell Wallace）则提出了兰花螳螂采取进攻性拟态的假说，即一个物种通过模拟另一个物种以达到欺骗猎物的目的。于是在接下来的时光中，兰花螳螂都以经典的拟态物种身份亮相，可惜的是这一说法从未得到过实验验证。

直到200多年后的今天，澳大利亚生态学家詹姆斯·奥哈伦（James C.O’Hanlon）团队将体色和形态作为两种不同的性状，分别测试其诱捕猎物的效果，这才发现改变体色才会对捕食效率有影响，而第二、三步足扩展物，即花状腿瓣的形态（包括有无、是否扭曲等），对捕食没有明显影响。该发现使得研究者开始重新审视这些“花瓣”对兰花螳螂的作用。

“花瓣”作“机翼”

一次偶然的机会，中国科学家观察到了兰花螳螂从高处快速跳跃滑下的过程，兰花螳螂竟然是极好的“滑翔者”！那独具特色的花状腿瓣是它的滑翔“机翼”吗？

通过观察，研究人员发现，从10米高的位置抛下后，兰花螳螂滑翔的水平平均距离可达6.09米，最远能达到14.7米；而失去腿瓣的兰花螳螂仅能滑至4.08米，这说明腿瓣能使滑翔距离变长，即起到增强滑翔能力的作用。此外，兰花螳螂可以在空中调整身体姿态，实现超过180度的大转弯，这对滑翔也是至关重要的。

“安全着陆”的奥秘

有弧度的腿瓣

研究人员还发现，兰花螳螂花状腿瓣的横截面呈弧形，且这一弧度（8%～12%）与其他动物滑翔结构的弧度类似（鸟翼为10%～20%，飞蜥翼膜约为9%，滑翔松鼠的毛皮膜约为14%）。

随龄期变化的腿瓣

此外，兰花螳螂的花状腿瓣会随着龄期（昆虫幼虫在连续两次蜕皮之间所经历的时间）的增加而逐渐变大、变圆，这对后期体重较大的个体更有利，因为这些“花瓣”面积不成比例的增加，可以减小“大龄”兰花螳螂在空中时身体所受压强。

一般的“滑翔者”会因为体重增加导致滑翔距离变短。但是研究发现，尽管兰花螳螂雌虫未成年末龄个体的体重可达一龄个体的165倍，但是其滑翔的水平距离并没有明显缩短。研究人员由此推测，体形大的兰花螳螂雌虫，正是通过腿瓣的大比例增长保持滑翔距离的。

体形影响“着陆”

相对而言，雄性兰花螳螂体形较小，空气阻力能平衡掉大部分的重力，无须像雌性那样考虑“安全着陆”的问题，所以腿瓣变大程度不如雌性，但随着龄期增加，它们的滑翔距离会变短。

节肢动物中的“滑翔机翼”有待挖掘

放眼已知的滑翔节肢动物（例如跳虫），研究人员发现，兰花螳螂在滑翔指数（滑翔水平距离/竖直高度）方面表现出色，而这要归功于明显特化（动植物为了适应某种特殊环境或条件，发生生理、形态等特征上的变化）的“机翼”——花状腿瓣。

我们回到文章开头提到的问题，为什么一直未能在节肢动物中发现类似的结构，其实原因有三：

◉相比于脊椎动物可以折叠的滑翔结构（例如飞蜥、蜜袋鼯的膜状滑翔结构），节肢动物特化出的滑翔结构是硬质的，很可能因为活动受限、更易成为天敌的目标等原因，不易进化出这种结构。

◉有这种滑翔结构的节肢动物，可能为了降低被发现的风险，不得不配合使用其他生存策略（例如伪装），这让人们误认为这种结构不是为滑翔而生的。

◉最后，大部分节肢动物体形较小，无须这种结构就可“安全着陆”。

因此，如果你有机会见到体形较大的节肢动物，发现它们有可以转动的扁平结构时，千万别忘记它可能是用于滑翔的！

本文来自《知识 就是力量》杂志，原标题《用“花瓣”滑翔的兰花螳螂》，撰文 赵芯 ， 有删改，原创作品转载请注明来源。

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