这些甲虫能够感知一种大多数昆虫无法感知的颜色

能看见红色的甲虫?这正是科学家在两种地中海甲虫物种中的突破性发现,它们打破了昆虫视觉的常规。虽然大多数昆虫对红色色盲,但这些甲虫利用特殊感光器不仅能识别红色,还对虞美人、银莲花等红色花朵表现出强烈偏好。该发现挑战了关于花朵颜色如何演化的长期假设,并为研究传粉者如何随时间推移影响植物性状开辟了新路径。

然而,正如一个国际研究团队所证实的那样,来自东地中海地区的两种甲虫确实能够感知红色。这两种甲虫是金丝花金龟科(Glaphyridae)的金背小花金龟(Pygopleurus chrysonotus)叙利亚小花金龟(Pygopleurus syriacus)。它们主要以花粉为食,偏好访问开红花的植物,如罂粟花、银莲花和毛茛。

甲虫拥有感知长波光的光感受器

德国巴伐利亚州维尔茨堡大学(JMU)生物中心动物学II系主席约翰内斯·施佩特(Johannes Spaethe)博士表示:“据我们所知,我们是首个通过实验证明甲虫实际能感知红色的团队。”他与维尔茨堡大学生物信息学主席的埃琳娜·本库罗娃(Elena Bencúrová)博士以及卢布尔雅那大学(斯洛文尼亚)和格罗宁根大学(荷兰)的研究人员共同取得了这一新发现。该研究已发表于《实验生物学杂志》。

科学家们运用了电生理学、行为实验和色彩诱捕法。除其他发现外,他们确认这两种地中海甲虫的视网膜拥有四类光感受器,分别对紫外光、蓝光、绿光和深红色光产生响应。野外实验还表明,这些动物利用真正的色觉来识别红色目标,并对红色表现出明确偏好。

生态与进化研究的新模型系统

研究人员认为金丝花金龟科是一个前景广阔的新模型系统,可用于探究甲虫的视觉生态学,以及传粉者花朵信号识别与花朵探测能力的进化。

约翰内斯·施佩特指出:“科学界普遍认为,在进化过程中花朵颜色已适应传粉者的视觉系统。”但基于新发现,现在可以推测这一进化场景是否同样适用于金丝花金龟及其访问的花朵。

研究人员为何如此推测?该甲虫科的三个属(优拉西亚属(Eulasia)花金龟属(Glaphyrus)小花金龟属(Pygopleurus))对花朵颜色的偏好存在显著差异,涵盖红色、紫色、白色和黄色。这表明感知红色及其他色彩的生理和/或行为基础相对不稳定。

地中海地区花朵颜色的高度多样性以及甲虫颜色偏好的显著差异,使得这些传粉者的视觉系统适应花朵颜色的可能性,可能比通常假设的更具现实基础。