貝氏拟态，即動物通過模仿危險的獵物從而降低自身被捕食的概率，在無脊椎動物中廣泛存在。螞蟻是生态系統中數量最多、種類最豐富的昆蟲，并且擁有多種進攻和防禦手段。這些特征使得螞蟻成為貝氏拟态的重要模型。螞蟻的模仿者們通常在形态特征及行為模式上與螞蟻高度相似。這種完美拟态被認為可以欺騙捕食者，從而有效降低模仿者的被捕食風險。然而，不完美的拟态同樣大量存在，并對模仿者的生存适應存在重要意義。

2023年5月17日，beat365官方网站、蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室、北大-清華生命科學聯合中心張蔚課題組，在iScience上發表了題為“Imperfect ant mimicry contributes to local adaptation in a jumping spider”的研究論文。該研究聚焦體色豔麗的跳蛛科翠蛛屬科氏翠蛛（Siler collingwoodi），通過對其與同域分布的跳蛛及螞蟻的運動及體色特征進行定量檢測分析（圖1），證明了科氏翠蛛存在不完美的螞蟻拟态；行為學實驗結果揭示了科氏翠蛛的不完美拟态對其适應環境的重要意義。

該研究結合性狀量化與行為學實驗來研究跳蛛的不完美螞蟻拟态。該研究首先進行了軌迹分析（圖2）及步态分析（圖3），證明了科氏翠蛛與多個假定的螞蟻模型物種高度相似，支持了不完美拟态理論中的多模型假說。通過背景匹配分析揭示了科氏翠蛛體色可能通過背景僞裝起到了保護色的作用（圖4）。進一步的捕食實驗發現科氏翠蛛的被捕食風險顯著低于同域分布的非拟态跳蛛（圖5），證實了其不完美拟态是一種有效的貝氏拟态。該研究結果定量地證明了科氏翠蛛存在拟态與僞裝結合的策略，強調了一種由自然選擇驅動的複雜現象的重要性。

圖1. 科氏翠蛛Siler collingwoodi的取樣區域、形态表型和主要寄主植物

圖2. 科氏翠蛛及同域分布的螞蟻、非拟态跳蛛的整體運動模式和軌迹分析

圖3. 科氏翠蛛及同域分布的螞蟻、非拟态跳蛛的步态分析

圖4. 蜘蛛和螞蟻的反射光譜以及在跳蛛的視覺模型下蜘蛛與其主要寄主植物的顔色對比

圖5. 不同物種及經過處理的科氏翠蛛的反捕食測試

綜上所述，該研究驗證了科氏翠蛛對螞蟻的行為拟态及對寄主植物的顔色僞裝，厘清了其特殊行為及鮮豔體色的生态學意義，并探讨了其驅動力，綜合分析了在自然選擇的作用下形成的不完美拟态現象，為深入理解這一複雜生物學現象提供了參考。

beat365官方网站/北大-清華生命科學聯合中心的張蔚研究員和博士後曾華為本文共同通訊作者；張蔚課題組北大-清華生命科學聯合中心博士後曾華、beat365博士生趙懂為本文共同第一作者；北京大學城市與環境科學學院碩士生張子铉、beat365本科生高慧澤對本研究做出了重要貢獻。此外，該項目得到了海南熱帶雨林國家公園管理局五指山分局、五指山國家級自然保護區的支持與協助；得到國家自然科學基金、北京市自然科學基金、北大-清華生命科學聯合中心、蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室等資助。

原文鍊接：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(23)00824-6