昆蟲求偶也“送禮”

兩性沖突普遍存在于昆蟲的繁殖行為中，蝎蛉也不例外。海南大學、首都師范大學團隊依據已知化石和現生樣本中雄性蝎蛉形態比對，針對腹部生殖和非生殖結構差異，推測其交配模式的演化存在獻禮、強制交配兩個明顯趨勢。4月6日，研究成果《性沖突：成功交配的新途徑》發表在國際期刊eLife上。

長翅目昆蟲俗稱蝎蛉，由于其一些種類的雄性生殖器膨大上翹類似蝎尾而得名。目前已描述的蝎蛉共39科，其中現生類群僅9科約700種，是全變態類昆蟲的一個孑遺類群，自二疊紀至今世界各地均有報道。由于其演化歷史漫長，保存完整的長翅目化石記錄相對較少，有關蝎蛉起源與演化問題一直困擾著眾多昆蟲學家，其內部相關類群的系統發育關系及生物學習性等仍存有許多未解之謎。

現生不同種類蝎蛉的生物學習性差異較大，食性和交配模式多種多樣，而豐富多樣的行為習性與變化多端的環境密切相關，是研究昆蟲形態及行為起源與演化的良好材料，尤其是特化的專食性類群的抗逆性明顯低于廣食性，經過幾次生物大滅絕后，具有特殊生物學習性的長翅目其數量和類群豐富度均明顯下降。

今年2月，科學家在緬甸、波羅的海及西班牙琥珀中發現了長翅目的三個新種，同時報道了全新的雄性蝎蛉生殖相關結構，其中部分結構類型在現生或滅絕類群中未見描述，代表了一種未知的蝎蛉交配行為，為研究和理解長翅目昆蟲交配和繁殖行為演化提供了新的證據。

通常雌性蝎蛉對雄性的選擇造成了一定的競爭壓力，導致雄性不得不利用特殊的交配習性進行緩解：例如采取獻禮行為或強化的強制交配行為，延長交配時間，增加交配成功率，從而使得蝎蛉交配和繁殖模式出現了明顯不同的進化方向。

團隊推測其交配模式的演化存在兩個明顯趨勢。其一，以獻禮行為為主，即雄性在交配前或交配過程中為雌性提供“禮物”并借機完成交尾，常見的“禮物”是捕捉的小型節肢動物或自身分泌的唾液球，由此造成這類雄性昆蟲缺乏發達的握持結構，在對雌性的控制中主要依賴“禮物”的提供。獻禮行為常見于現生類群中，如部分蝎蛉科、擬蝎蛉科、蚊蝎蛉科昆蟲等；其二，以強制交配行為為主，雄性不斷強化交配過程中與雌性接觸的生殖及非生殖結構，不存在明顯的獻禮行為，或兩種行為同時存在但以獻禮為輔。這類雄性蝎蛉腹部的握持結構相對發達，通常具有強壯的背中突notal organ/NO、后背突postnotal organ/PO、臀角anal horn/AH等，同時其生殖附屬結構抱握器等也較發達，一般在長翅目原始類群如美蝎蛉科中缺乏，而在部分蝎蛉科及直脈蝎蛉科昆蟲中十分明顯。

此外，該研究進一步分析了現階段蝎蛉交配模式演化研究中存在的主要問題。由于化石材料保存條件的限制，絕大部分類群的相關繁殖結構尚不知曉，因此得到的結論仍處于推測階段，相信隨著更多保存完好的樣本被發現，長翅目起源與演化問題必將得到解決。

海南大學植物保護學院博士林曉丹為論文第一作者，首都師范大學生命科學學院教授任東為論文通訊作者。