蘭花螳螂（Hymenopus coronatus）中、后步足分別具有一對花瓣狀外延結構（此文稱為：花狀腿瓣）。由于特化的身體形態和色彩，200多年來，人們一直猜測蘭花螳螂的形態是模擬花朵的演化產物。近些年，James C. O’Hanlon等學者對該猜想進行了驗證，研究雖然發現蘭花螳螂的擬花體色能助其誘引獵物，但其花狀腿瓣存在與否并不影響其捕獵結果，花狀腿瓣的功能究竟為何依然懸而未決。

圖1. 蘭花螳螂（Hymenopus coronatus）（陳占起 攝）

中國科學院西雙版納熱帶植物園的陳占起研究員團隊，通過一系列巧妙的研究，終于揭開了這個謎底：這對“花瓣”其實是蘭花螳螂的“滑翔翼”！

圖2. 蘭花螳螂滑翔體式示意圖和距離（上），以及正常狀態、移除花狀腿瓣和麻醉狀態下的滑翔表現差異（下）

圖3. 蘭花螳螂花狀腿瓣的橫截面弧形結構

關鍵證據：

高空滑翔測試： 研究人員讓蘭花螳螂從10米高處落下。

正常螳螂： 水平滑翔距離平均達6.1米，最遠能飛14.7米！

剪掉“花瓣腿”的螳螂： 只能滑翔平均4米。

麻醉的螳螂： 直接垂直墜落！ 這清楚證明，“花瓣腿”對滑翔至關重要。

完美的“翅膀”弧度： 仔細觀察“花瓣腿”的形狀，發現它呈現優美的弧形。這種弧度與飛鼠的皮膜、鳥類的翅膀等已知滑翔結構的弧度高度一致，是高效的空氣動力學設計。

隨年齡增長的“滑翔翼”： 隨著蘭花螳螂長大變重，“花瓣腿”也越長越大、越圓，在身體中所占的比例也越來越大。這種巧妙的變化，使得即使成年螳螂體重是幼蟲的165倍，也能保持相似的滑翔能力。

圖4. 不同齡期蘭花螳螂花狀腿瓣的形態改變

研究意義：

破解百年謎題： 首次明確揭示了蘭花螳螂標志性“花瓣腿”的核心功能是滑翔，而非僅僅輔助偽裝或捕獵。

節肢動物首例： 這是科學家在節肢動物（昆蟲、蜘蛛等）中發現的第一個明確的硬質滑翔結構！之前已知的滑翔動物（如飛鼠、飛蜥、樹蛙）都是脊椎動物，依賴皮膜或蹼。

生存策略的代價與平衡： 節肢動物堅硬的外殼（幾丁質）讓這種硬質“滑翔翼”難以像皮膜那樣收起。這意味著平時行動可能不便，也更容易被天敵發現。這解釋了為什么擁有這類結構的節肢動物（如蘭花螳螂、葉?），往往同時進化出極強的偽裝色來彌補。

演化新視角： 這項研究提示，對滑翔能力的需求，可能是推動一些大型節肢動物演化出夸張外形和鮮艷體色的重要動力之一。

仿生學潛力： 這種獨特的硬質滑翔結構，為研究新的空氣動力學原理和設計微型飛行器提供了靈感。

這項突破性研究由陳占起研究員團隊（第一作者趙芯博士）領銜，發表在國際頂級期刊《當代生物學》（Current Biology）上。

作者：趙芯，陳占起

新聞來源：蘭花螳螂花狀腿瓣的滑翔功能

https://xtbg.cas.cn/2022/kxyj01/kydt_1/202311/t20231130_6938845.html