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薄翅螳

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薄翅螳
化石时期：皮亚琴期 – 现代[1]
成熟雌性，罗马尼亚
保护状况
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无危（IUCN 3.1）[2]
科学分类 编辑
界： 动物界 Animalia
门： 节肢动物门 Arthropoda
纲： 昆虫纲 Insecta
目： 螳螂目 Mantodea
科： 螳科 Mantidae
亚科： 螳亚科 Mantinae
属： 螳属 Mantis
种：
薄翅螳 M. religiosa
二名法
Mantis religiosa
亚种

见本文

异名

薄翅螳（学名：Mantis religiosa，又称欧洲螳螂）是螳螂科的一种大型半变态昆虫，也是螳螂目中最大的科。[3]牠们的俗名“祈祷螳螂”源于其前腿的独特姿势，看起来像是在祈祷。[4]无论雄性还是雌性，牠们都有细长的身体和两对翅膀。所有螳螂目昆虫的最显著特征是非常灵活的三角形头部，具有大复眼和高度改造的前腿（捕捉腿），非常适合捕捉和固定快速移动或飞行的猎物。[4]

在德国，根据1998年的评估，薄翅螳被列为濒危物种，[5]不应被捕捉或饲养作为宠物。[6]全球范围内，根据国际自然保护联盟的评估，其保护状况为无危。[2]

包括薄翅螳在内的几种螳螂原始描述的复本，于1758年由卡尔·林奈描述为Gryllus (Mantis) religiosus。

解剖结构

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雌性通常比雄性更大更重（7-9厘米对6-7厘米），但雄性的触角和眼睛比雌性大。[3]除了前向的复眼，头部还有简单眼（单眼），这三个背侧单眼在雄性中比在雌性中更加明显。雄性通常更活跃且敏捷，而雌性则更强壮。成年雌性通常太大太重，无法利用翅膀起飞。[3][7]

色彩变化

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薄翅螳的颜色变化很大，有不同的黄色、棕色、绿色，有时甚至是黑色。.[8]尽管对颜色变化的原因、好处或机制进行了许多假设和研究，但至今没有被普遍接受的答案。

分布

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薄翅螳分布于欧洲、亚洲、非洲以及北美洲[9]（在北美洲被认为是引进种[10]）。在德国有两个稳定的群体，一个在莱茵兰-普法尔茨，另一个在巴登-符腾堡。近年来，北欧（如拉脱维亚、爱沙尼亚）也报告了更多的分布情况。[11][12][13]尽管在英国岛屿上缺席，但在海峡群岛上有记录其繁殖，特别是在泽西岛上有丰富的群体，这表明其范围可能扩展到大不列颠。[14]

繁殖

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螳螂的求偶与交配行为一直以其独特性受到科学家的关注。不同种类之间也有明显差异。就薄翅螳这一物种来说，它的求偶和交配过程可以分为两个阶段：初步求偶阶段，是指雄螳螂首次发现目标雌螳螂开始视觉接触，至首次物理接触为止。其次是正式交配阶段，从雄螳螂实质接触开始，直到将精囊成功植入雌螳螂腹中为止。[4]

只经过最后一次蜕变成为成虫后的数天时间内，螳螂就开始展现出对异性的兴趣，这标志着它们已经达到了性成熟。观察发现，雄螳螂在一天中温度最高的时候，较易受到雌螳螂的吸引。这可能是因为在高温环境下，雌螳螂身上的信息素含量会更高，挥发速度也更快。与此同时，作为一种嗜热昆虫，高温也正是雄螳螂活跃程度最高的时候。[6][7]

成熟的雄螳螂在看到成熟的雌螳螂后，会主动向她们示好，但由于体型上处于劣势，雄螳螂在靠近雌螳螂时面临一定难度。一旦被雌螳螂发现，有可能遭到攻击或杀害（有关详情请参见“性食同类”现象）。因此，雄螳螂在靠近雌螳螂时，往往会采取非常缓慢和隐蔽的方式。一旦发现雌螳螂，雄螳螂通常会立即静止不动，并直接面向雌螳螂。由于雄螳螂的眼睛位于头部中央，这样可以使他能够最准确地了解雌螳螂的一举一动，从而做出正确应对。整个交配行为需要很高的技巧性。[15]然后，雄螳螂会从雌螳螂的后面靠近。当雌螳螂转头或移动时，雄螳螂会立即停止动作。螳螂对移动的目标非常敏感，但几乎无法看见静止不动的物体。利用这种“停-走”的策略，雄螳螂可以悄悄接近雌螳螂。这通常需要几个小时的时间。根据不同环境，雄螳螂有时还会显现出轻微的“摇摆”动作，这被认为是模仿周围植被叶片的样子，从而可以很好地隐蔽自己。采取这样的行为，雄螳螂的发现和受袭概率并没有增加，这进一步验证了它们这种行为是为了隐蔽的假设。[7]

幼虫发育

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薄翅螳的卵鞘

螳螂交配后的产卵间隔，取决于雌螳螂营养摄入量和整体健康状况。一般来说，雌螳螂需要约11天来形成并产下一个卵袋，每个卵袋内含有大约100到200枚卵。[7] 交配通常在九月或十月进行，但卵会进入休眠状态渡过冬天。直到来年春天，随着环境条件（如温度达17°C以上[16]）和适度湿度）的满足，卵才会孵化成为L1期幼螳。雌螳螂喜欢选择光线充足、基质坚硬的地方将卵产下。同一卵袋内的卵，往往会在同一时间孵化成为像毛毛虫似的L1期幼螳。孵化通常发生在早晨。[6][3][17]

L1期仅持续很短时间。新出现的L1期幼螳已经具备成螳体形，但体型仅成螳体的十分之一。由于缺乏足量适龄食物或环境条件不佳，这一时期只有很少幼螳（约10%）能生存下来。[3]

L2-L6期平均每个时期约14天，每次蜕皮后体长增加6毫米。L7期幼螳体型更加成熟，翅膀上也长出膜。L8期生长速度与L7期相同。经最后一次蜕变后成为成熟的成螳。尽管薄翅螳从未观察到超过8次蜕皮，但雌螳通常需要比雄螳多一次蜕变的过程。与薄翅螳体型更大的分类群相比，它们的蜕变期次数可能在9-11次之间。这充分体现了两性间的生理结构差异。。[17]

性食同类

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参见：性食同类
螳螂的性同类相食

在交配之后、交配期间，甚至交配之前，对同类进行攻击并吞食的现象被称为性食同类。在各种无脊椎动物群体中，包括螳螂，都有许多这种行为的例子。尽管对这种行为的益处有一些推测，但其原因尚未完全理解。[18]

过去，人们普遍认为薄翅螳的性同类相食现象仅在圈养环境中发生，认为这是由于不正确的饲养条件（如食物或空间不足）所致。然而，在1992年，一项田野考察观察到了雌性薄翅螳的同类相食行为。有科学家比较了自然配对和在田野中将雄性和雌性放在一起的操控配对中的同类相食百分比，发现其比例分别为31%和24%。这证明了这种螳螂的性同类相食并不是由实验室条件引起的。然而，实验室条件可以加剧这一现象；饿了超过三天的雌性更有可能攻击雄性，甚至在交配之前就会攻击。[7] 虽然在交配前的同类相食仍然令科学家困惑，但对于性同类相食的益处的一些理论包括：

  • 吃掉她的配偶可以为雌性提供营养，这样她就不必去捕猎。她获得了一个比她通常捕猎方式能够捕获的猎物还要大的食物来源。
  • 这次进食通常发生在她受精期间或之后不久，这给予她更多的资源来更快地生产大量的卵鞘，使得她的后代生存机会增加。雄性也被发现更容易被体型较重、营养良好的雌性吸引。[7]

乍看之下，这种行为对雄性薄翅螳似乎并没有太大的好处，因为他死后无法再用他的遗传物质产生更多的后代，但雄性通常不会多次交配。雄性的寿命比雌性短（7-8个月对比11-12个月），而且由于九月和十月食物可能开始变得稀少，雄性可能在再次交配前就会饿死。当发生同类相食时，交配的时间也会更长。这似乎有利于在这延长的时间内转移更多的精子，并额外为雌性提供营养。这样做，雄性薄翅螳可能只传递他的基因一次，但他可以“确保”他的后代成功，因为它们来自营养良好的雌性。[7]

然而，关于这一理论存在一些争议。缺乏复杂的展示行为并不支持雄性的这种“无私”行为。科学家也观察到雄性更有可能靠近正在进食或清理自己的雌性。在这些情况下，靠近的速度也更快。雄性似乎在非常积极地避免被同类相食。[19]

性同类相食如此频繁发生的另一个原因是，没有头的雄性仍然可以继续甚至开始交配。大脑的神经节可能对交配反射有抑制作用。一旦通过移除头部来移除它，交配可能会更长，因为雄性永远无法“决定”放手。[4][20] 一些螳螂在双方头部被人工移除后也可以开始交配。被斩首的动物可以存活长达五个小时，通常在失血过多或饿死后才会死亡。[4]

捕食

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薄翅螳利用玫瑰花作为有利位置捕食猎物

薄翅螳是一种肉食性的伏击捕食者，牠们会积极扫描周围环境，捕食那些不太大且能够被其迅速伸展的捕捉腿捕捉到的大部分昆虫。只有活的和移动的猎物会被捕捉并立即用其强大的下颚消耗掉。[4] 螳螂似乎特别喜欢捕食蚱蜢，这可能是因为牠们的移动方式（飞行或跳跃），[21] 但蟋蟀和蟑螂也经常成为牠们的猎物。攻击或消耗软体动物、园蛛、多足纲或贫毛纲的行为也不罕见。被捕捉到的猎物会被夹在股骨和胫骨上的刺之间，从而被固定住。然后螳螂开始吃仍然活着且最好在移动的猎物。一些年前，一般认为牠们在消耗猎物之前会先咬断其颈部，但现在的观察并不支持这一观点；这些动物只是从最接近口部的身体部位开始吃。[10]

视觉系统

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薄翅螳大大的复眼占据了其头部的大部分范围，这表明视觉对这种昆虫而言非常重要。牠们的捕猎行为和性互动几乎完全依赖于视觉和对移动的检测。若没有高水平的时间分辨率，无法在空中捕捉快速飞行的猎物。在这里，定位猎物的方向和距离是至关重要的。

薄翅螳的眼睛是并列眼，具有八种类型的感光细胞，因此最适合日间视觉。[22] 一个成年螳螂的复眼由8,000到10,000个光学隔离的小眼组成，外周的小眼间夹角为2°，中央凹的小眼间夹角为0.7°。[3][15] 昆虫的小眼间夹角从几十度到蜻蜓的0.24°不等，这使得螳螂在空间分辨率上处于较高的水平。[22][23] 幼虫的双眼视觉重叠区域为40°，而成虫则可达到70°。[3][15]

眼中的假瞳孔是一个小而黑暗的区域，非常显眼。当动物的头部移动时，假瞳孔也会移动，代表了平行的小眼区域，这些小眼吸收入射光，所以看起来比眼睛的其他部分更暗。[24]

观察到的M. religiosa的探视行为被认为对距离测量和深度感知至关重要；头部或整个身体在水平面上进行侧向摆动来扫描环境。运动视差是一种深度提示，描述了当转动头部看着物体时，物体越近，移动越快，而更远的物体看起来移动更慢。[25] 被蒙住一只眼睛的动物不会对猎物发起攻击，这表明双眼视觉是必不可少的，因为两眼之间的信息差异也被用来估算距离。[15]

亚种

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  • M. r. beybienkoi：分布于哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、蒙古、西伯利亚西部和俄罗斯远东。
  • M. r. caucasica：分布于斯塔夫罗波尔。
  • M. r. eichleri：分布于埃塞俄比亚、毛里塔尼亚、尼奥科罗-科巴、加纳、喀麦隆、肯亚、刚果、尼日、塞内加尔、索马里、苏丹、坦桑尼亚、多哥、津巴布韦、布基纳法索、赞比亚和安那托利亚。
  • M. r. inornata：分布于印度、伊朗、尼泊尔和巴基斯坦。
  • M. r. langoalata：分布于乌兹别克斯坦。
  • M. r. latinota：分布于哈萨克斯坦。
  • M. r. macedonica：分布于北马其顿。
  • M. r. major：分布于肯亚蒙巴萨。
  • M. r. polonica：分布于波兰和俄罗斯。
  • M. r. religiosa：分布于非洲、北美洲（加拿大、美国）、欧洲和亚洲（尼泊尔），但不分布于南美洲或澳大利亚。
  • M. r. siedleckii：分布于东南亚：台湾、泰国、马来西亚、爪哇和苏拉威西。
  • M. r. sinica：分布于中国、日本、韩国、缅甸和越南。

参考资料

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  2. ^ 2.0 2.1 Battiston, R. Mantis religiosa. The IUCN Red List of Threatened Species. 2016: e.T44793247A44798476 [2023年11月16日]. doi:10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T44793247A44798476.en 可免费查阅. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Kral, Karl. Orientation Behavior with and Without Visual Cues in Newly Hatched and Adult Praying Mantis. Journal of Insect Behavior. March 2014, 27 (2): 192–205. Bibcode:2014JIBeh..27..192K. S2CID 17222572. doi:10.1007/s10905-013-9415-3. 
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外部链接

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