动物界中的一些生物为了生存，发展出了一种 巧妙的伎俩：假装成比它们实际情况更可怕的东西。一项新的 Nature 研究揭示了这种被称为贝氏拟态的进化上的移形换影是如何运作的，以及为什么有些物种的伪装比其他物种更具说服力。
为了解决这个问题，诺丁汉大学的研究人员采取了一种高科技方法。他们制作了真人大小的 3D 打印昆虫模型，以模拟真实的黄蜂及其无害的拟态物，如食蚜蝇。这种方法允许科学家精确地操纵形状、颜色和图案等特征——这是用活体标本不可能做到的。
“在我们的研究中，我们正在探讨进化是如何运作的，以及是什么决定了进化在某个特定时间点能达到什么程度，”生命科学学院的 Tom Reader 在一份 新闻稿 中说。“我们的实验考察了可能最终塑造生物外貌的竞争性影响。昆虫和拟态提供了一种强大而易于获取的方式来研究与整个生命之树相关的问题。”
拟态需要多准确才能奏效？
通过对真实的黄蜂和食蚜蝇进行详细的 3D 扫描，该团队制作了数十个具有不同特征组合的物理模型。这使他们能够提出一个至关重要的进化问题：一个 拟态 需要多具说服力才能生存下来？
“这些模型使我们能够提出关于这些昆虫的‘假设’问题。如果它们的颜色更像黄蜂，它们的拟态效果会不会更好？这让我们能够以无法用真实标本进行的方式来摆弄昆虫的外观。这意味着我们可以提出更广泛的问题，关于什么才是一个好的或坏的拟态，”生命科学学院的 Christopher Taylor 在新闻稿中说道。
研究人员随后在野外测试了这些拟态模型，将它们暴露给鸟类和蜘蛛等捕食者。他们发现颜色是阻止鸟类捕食的最重要特征之一，而体型也起到了作用。有趣的是，蜘蛛并没有那么挑剔。与鸟类相比，说服力较差的拟态物逃避蜘蛛注意的机会更大，这表明不同种类的捕食者对拟态的感知程度不同。
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将 3D 打印作为进化时间机器
为了进一步探索拟态的进化优势，该团队在一个环境中实验了多种拟态物种。他们发现，当存在多种拟态物时，即使是说服力较差的拟态物也能从集体幻觉中获益。这一观察表明，数量上的优势可能比精确的模仿更重要。
这项 3D 打印的尖端应用为研究人员提供了一个新的视角，让他们能够了解拟态是如何进化的，为什么有些物种会成为专业的伪装者，而有些物种只需要粗略的相似性就能逃脱。这项研究令人着迷地提醒我们，进化并不总是追求完美，而且有时只需要足以让捕食者放松警惕就能得以生存。研究人员希望继续将 3D 打印与生命科学相结合，以不断学习昆虫的过去、现在和未来的进化。
“作为一名进化生物学家，你一直在试图理解过去发生的事情，没有时间机器，你无法知道一只食蚜蝇是如何变成今天这个样子的，”Reader 在新闻稿中说。“这些技术使我们能够可视化并重新创建当今食蚜蝇的祖先或未来后代可能是什么样子的真人大小的全彩模型，然后询问真实的捕食者，比如鸟类和蜘蛛，你们对这些可能存在于过去或未来的特征有什么看法？”
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Nature. 使用 3D 打印刺激物绘制贝氏拟态的适应性景观
