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辰山科研人员首次发现昆虫与蕨类植物的动态伪装过程

发布日期:2016-11-01  作者:中国公园协会
   昆虫和蕨类植物均为地球上比较古老的生物类群,距今已在地球上共同生活了超过3.5亿年的历史。一直以来,人们认为蕨类植物起源古老而缺乏协同进化者,然而,经过上海辰山植物园科研中心研究人员近年来的野外调查和研究,发现了一种奇特的鳞翅目昆虫幼虫,它能够根据蕨类植物友水龙骨(Polypodiodes amoena)孢子囊群形态和叶片颜色的变化,进而动态改变其身体上的斑点:草绿色的幼虫幼时的斑点为红褐色的圆点,恰似友水龙骨绿色叶背红褐色的圆形孢子囊群;当昆虫取食蕨类叶片后,叶片枯萎颜色变为深褐色,绿色幼虫体表的斑点连成一片,也恰似枯萎的叶片。
  
图1 夜蛾科幼虫与友水龙骨的动态伪装过程

    经形态学鉴定和DNAbacording序列比对,研究人员发现这是一种夜蛾科路夜蛾属Xenotrachea属昆虫。研究人员将这种昆虫幼虫采集回实验室培养,发现这种幼虫在取食蕨类植物叶片时将蕨类植物的孢子也一同取食。经过检测昆虫肠道中的残渣,通过光学显微镜、电子扫描电镜观察发现,这些孢子的外壁多数被消化。然而经多次人工孢子培养,均未能成功萌发,昆虫幼虫取食行为对蕨类植物孢子的扩散意义未能得到证实。
  
图2 友水龙骨孢子被取食前后的显微观察

    传统经验认为,蕨类植物很少为昆虫取食,昆虫与蕨类植物间的拟态或伪装关系更是很少发现。这是蕨类植物中首次发现具有动态伪装特性的昆虫,有助于人们更深入了解蕨类植物与昆虫之间的相互关系。相关论文以A Case of Background Matching in the Caterpillars of Xenotrachea with the Fronds of Polypodiodesamoena 为题,于2016年10月发表在《American Fern Journal》。