华南师范大学生命科学学院李胜教授团队联合北京大学张蔚教授团队、浙江大学陈学新教授团队,在国家自然科学基金多个项目的资助下,成功揭示了兰花螳螂体色程序性转变的分子机制及其进化生态学功能。这项重要研究成果于5月30日发表在《自然-生态与演化》期刊上,并受邀撰写同期专题研究简报。
在自然界中,兰花螳螂因其粉白色外表酷似花朵而被称为"会走动的花"。有趣的是,它们刚出生时体色为醒目的黑红色,经过第一次蜕皮后才转变为粉白色。这种体色的程序性转变现象在自然界普遍存在,但其背后的分子机制和生态功能一直是个未解之谜。
研究团队通过多组学分析、质谱鉴定等方法,发现这一转变过程涉及黑色素和眼色素(红色)的消褪,以及尿酸(白色)的重新积累。基因组学分析显示,兰花螳螂的ABCG家族色素转运蛋白发生了急剧扩张,并在进化过程中产生了一类新的色素转运蛋白Redboy。实验证明,Redboy既负责眼色素的转运,又能调控尿酸的转运,这一发现首次揭示了昆虫ABCG转运蛋白的双重色素调控功能。
研究人员进一步通过反射光谱、视觉拟合和行为学实验,证实了兰花螳螂体色变化的生态智慧。一龄若虫通过拟态蝽类若虫逃避天敌,高龄若虫则通过伪装成花朵来迷惑访花昆虫并躲避鸟类捕食。这些发现不仅解释了兰花螳螂奇特体色变化的生态意义,更展示了自然选择如何通过精妙的分子调控塑造出完美的生态适应策略。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41559-025-02737-0
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