近日，華南師范大學生命科學學院李勝教授團隊聯合北京大學張蔚教授團隊以及浙江大學陳學新教授團隊在生態和進化生物學領域頂級期刊Nature Ecology & Evolution（自然-生態與演化）發表了題為The pigment transporter Redboy confers programmed body color transition in orchid mantises的研究長文，并受邀請撰寫同期專題Research Briefing，揭示了蘭花螳螂體色程序性轉變的分子基礎和進化生態學功能。

在自然界的神奇舞臺上，蘭花螳螂以其酷似花朵的粉白色外表被譽為"會走動的花"。但鮮為人知的是，這些天生的偽裝大師在剛出生時卻披著醒目的黑紅外衣，經第一次蛻皮后，其體色急劇轉變為粉白體色，這種體色的程序性轉變宛如經歷了一場精心設計的"換裝秀"。體色程序性轉變現象雖然在自然界中普遍存在，但其背后的分子機制和進化生態學功能并不清楚。

為探尋蘭花螳螂體色程序性轉變背后的奧秘，李勝教授團隊首先通過多組學分析、質譜鑒定、色素追蹤以及氧化還原態分析等，解碼了這一神奇過程的分子劇本，其中涉及黑色素、眼色素（紅色）的消褪，以及尿酸（白色）的重新積累。

在揭示體色轉變的物質基礎后，研究人員進一步闡釋了其中的分子和調控機制。通過基因組學分析，研究團隊發現蘭花螳螂基因組中ABCG家族色素轉運蛋白在蘭花螳螂中出現了急劇擴張，并在正選擇壓力下誕生了一類新的色素轉運蛋白（Redboy），它們大約在2.84–1.97億年前與已知的色素轉運蛋白OK在多新翅類昆蟲中分化。抑制該基因表達后，一齡蘭花螳螂蛻皮后紅色眼色素在表皮中出現嚴重積滯（據此，該基因被命名為“紅孩兒，Redboy”）；并且導致高齡蘭花螳螂無法在表皮中積累白色的尿酸。Redboy既可以負責眼色素的轉運，又可以負責尿酸的轉運，這一發現不僅首次揭示了昆蟲ABCG轉運蛋白的雙重色素調控功能，更為生物擬態和偽裝的進化提供了關鍵的分子證據。

在破解蘭花螳螂體色轉變的分子密碼后，研究團隊通過多維度實驗揭示了這些色彩變化的生態智慧。通過反射光譜、視覺擬合以及行為學試驗，研究人員分析了蘭花螳螂不同體色的生態學功能，證實了蘭花螳螂一齡若蟲通過擬態蝽類若蟲而逃避天敵；在高齡若蟲中通過偽裝為花，一方面迷惑訪花昆蟲，另一方面逃避鳥類等天敵捕食。這些發現不僅解釋了蘭花螳螂奇特體色變化的生態意義，更展示了自然選擇如何通過精妙的分子調控，塑造出如此完美的生態適應策略。

華南師范大學特聘研究員裴小津和北京大學趙懂博士為該論文共同第一作者，華南師范大學李勝教授、北京大學張蔚教授和浙江大學陳學新教授為共同通訊作者。華南師范大學羅潔（已畢業碩士）、賈佩堯（已畢業碩士）、羅園、侯文昕、黃丹燕、袁冬偉、欒云霞，北京大學倪嘉欣、高惠澤，西北農林科技大學張戰鳳，中科院西雙版納熱帶植物園陳占啟等多位老師同學也在本研究中作出了重要貢獻。本研究項目得到國家自然科學基金重點國際合作研究項目、面上項目、青年項目等資助。

論文鏈接：

https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=cf9e9949f6e6058d9c2d89c20b56b60b