情人节是让意中人知道你喜欢她的传统节日,通常伴随着送卡片或玫瑰。但是,如果你是一只苍蝇,你会怎样做呢?今天发表于BMC Biology研究揭示了此前不为人知的配偶识别系统,其中雌性苍蝇借助来自翅膀的闪光来吸引潜在求偶者。

发送信号

求偶动物依赖于两性交流信号促进与配偶相遇。这些信号存在视觉、嗅觉和听觉方面等的多种形式,不同物种使用特定信号或特定组合。

今天发表于BMC Biology研究发现了常见丝光绿蝇中此前不为人知的视觉配偶识别系统。通过视频录制翅膀运动,研究人员发现,每次翅膀振动都伴随着单次光线反射。

常见雄性丝光绿蝇似乎能够探测这些闪光的频率,并受到178Hz闪光频率的强烈吸引,这一频率也是自由飞行的年轻雌蝇的特征。

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观看者接收

苍蝇的复眼不仅在飞行中,还在配偶识别中起关键作用。

当雌性利用这些翅膀闪光信号“调情”时,雄性如何注意到呢?

苍蝇是昆虫中具有最先进视觉系统的生物之一。它们能够快速地进行视觉处理,这被认为是支撑它们高超飞行能力的适应性进化。

苍蝇中还存在两性异形,其中雄性拥有更大的眼睛,以帮助捕捉光线的“明亮区域”为特征。这允许雄性更好地检测到雌性苍蝇的翅膀闪光,表明苍蝇的复眼不仅在飞行中,还在配偶识别中起关键作用。

吸引力检测

研究人员以每秒15,000帧在能够显示翅膀闪光的直射光下对腹部有负载苍蝇的翅膀运动进行了记录。然后,他们将50只年轻或年老的雄性苍蝇或者50只年轻或年老的雌性苍蝇放入铁丝网笼中,对自由飞行的苍蝇进行记录。他们发现年轻雌性具有178Hz的翅膀闪光频率,显著低于年轻雄性(212Hz)、年老雌性(235Hz)或年老雄性(265Hz)。

为了测试这些闪光是否有助于配偶识别,以及雄性苍蝇是否被年轻雌性的可见翅膀闪光所吸引,研究人员将两只翅膀固定的雌性活蝇放置于铝制T条上,并用LED对其进行照射。其中一个LED以自由飞行中雌蝇的闪光频率发射光线,而另一个LED发出持续光线。当将这两只雌蝇放入含有50只雄蝇的笼中时,雄蝇明显更多地飞向具有闪光的雌蝇。

178Hz闪光的球体明显比其他任何频率受到来自雄蝇更多的飞落响应。

然后重复此实验,但是用闪光LED照射雄性活蝇以消除雌性苍蝇的表型效应。雄性苍蝇仍然飞向暴露于闪光中的苍蝇。

研究人员还用含有LED的球体代替雌性苍蝇进行实验。这可将闪光效应作为测试变量进行隔离。以178Hz闪光的球体明显比其他任何频率受到来自雄蝇更多的飞落响应。

爱人的阳光

研究期间,研究人员发现在漫射光下以及阴天在室外拍摄苍蝇照片时,翅膀上的光反射不明显。此发现与常见丝光绿蝇在阴天的低交配习性相吻合,在阴天太阳的直接光照漫射开来,减少了翅膀的闪光效应。这表明这些苍蝇之间的两性交流与环境条件同步,以使交流信号最优化。

这项研究的发现证明了常见丝光绿蝇此前不为人知的视觉配偶识别系统,意味着苍蝇发达的视觉系统对灵活飞行以及配偶识别均提供了支持。此类配偶识别也很有可能发生在其他昆虫身上,为优化捕捉有害昆虫的诱捕灯等潜在应用铺平了道路。

但是目前,下一次你见到苍蝇在阳光中飞来飞去时,在去拿苍蝇拍之前,发发慈悲,它们有可能只是在寻找爱人。

 

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