为什么电影里“打群架“都喜欢穿黑衣？
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在很多电影中，总能看到各路“英雄”为了各种冠冕堂皇的理由打群架，两拨人聚集在车库、巷道等地，这时候再下个瓢泼大雨，那效果就出来了。你发现没，往往这个时候，总会有很多人穿上黑衣，这是为什么呢？
小编百思不得其解，直到有一天，看到了蝗虫这个小家伙，脑洞一开，或许，他们是从蝗虫的身上受到启发了？
蝗虫：“独居”时穿绿衣，“抱团”时穿黑衣
蝗虫，学名是飞蝗（Locusta migratoria），当蝗灾发生时，人们总是用黑压压一片来形容蝗群，因为这时候它们都穿着“黑衣”。不过，飞蝗“独居”的时候可不是黑色的，而是穿着“绿衣”，就是我们小时候经常在草丛里抓的可爱的绿色蚂蚱了。
原来，飞蝗在散居和群居个体之间表现出体色多型性，散居型飞蝗呈现均匀的绿色，群居型飞蝗呈现黑色背板和棕色腹面。在飞蝗形成蝗群时，也就是去“打群架”的时候，才穿上了“黑衣”，这样既可以使同种相互识别形成庞大的种群，又可以对天敌发出警戒信号抵御捕食。
绿色、黑色，蝗虫的这两种体色可以在野外根据密度变化实现互变。这种灵活的体色变化对蝗虫的生存具有重要意义。
图1 喜欢群居的群居虫和喜欢独居的散居虫
而这种体色变化，也是蝗虫们的防身策略。几乎所有动物都具有一定的体色，动物通过变色来吸引配偶、警戒敌人、隐蔽自身。如战场上的军人采取“隐身”还是“亮剑”策略一样，动物们也有不同的防身策略。
比如，生活在寒带的雷鸟采取“隐身”策略，在白雪皑皑的冬天，体表的羽毛是纯白色的，一到夏天就换上棕褐色的羽毛，与夏季苔原的斑驳色彩很相近，防止被敌害发现，同时便于捕食猎物，保护自身；而鲜艳夺目的体色对捕食者可以起到“亮剑”作用，很多无毒蛇具有像毒蛇一样鲜艳的体色，可减少被捕食的风险。
那么，对于蝗虫们来说，它们是怎么选择“隐身”或者“亮剑”法的？
此前，许多科学家认为群居型蝗虫体色是黑色素的沉积，他们在蝗虫中也发现了一些黑色素。但是，这些黑色素并不能响应种群密度的变化，外源过量注射虫子表现出通体发黑，没有呈现黑色背板和棕色腹面的格局。而且这种黑色素注射到其他昆虫或虾、鱼等动物身上都导致通体黑色。这说明，他们所发现的黑色素与密度制约的体色变化并无关系。
新研究：三原色配色形成群居体色
散居蝗虫穿的“绿衣”是由黄色和蓝色素的组合形成，有助于在绿色植物背景中隐藏，使其免受捕食者的侵害。根据三原色配色原理，绿色+红色=黑色，难不成，蝗虫穿“黑衣”是因为加入了额外的红色素？
近期，中国科学院动物研究所康乐研究员就提出了蝗虫体色变化是否在散居虫的绿色背景中加入了额外的红色素后形成的假说。
三原色
他们发现，群居和散居型蝗虫中有一种叫“β胡萝卜素结合蛋白”（βCBP）起着关键色彩转变的作用。群居型蝗虫和散居型蝗虫βCBP表达差异巨大，而且随着种群密度越大，βCBP含量更高。随着群居型蝗虫龄期增长，发现其逐渐加深的黑色与β胡萝卜素结合蛋白表达量直接相关，而散居型蝗虫则保持不变。
或许可以这么理解，蝗群的规模越大，蝗虫聚集在一起的时间越长，它们的体色更深、更黑。
图2 β胡萝卜素结合蛋白表达量与龄期增长后逐渐加深的群居型黑色体色直接相关
β胡萝卜素结合蛋白在体内能特异性绑定β-胡萝卜素（β-carotene）。他们发现群居型蝗虫的β-carotene含量高出散居型近三分之一的量，这表明β胡萝卜素结合蛋白和β-胡萝卜素与群居型黑色体色直接相关。
当将散居蝗虫饲喂β胡萝卜素后进行群居饲养，体内β胡萝卜素结合蛋白水平显著增加，几乎一半虫子体色由绿色转变成黑色背板/棕色腹面，而其余虫子转变为类似于群居的体色。RNA干扰群居型β胡萝卜素结合蛋白基因则产生体色由黑色转变成绿色。这些变化与实验室通过控制种群密度所发现的体色变化表型是一致的。
图3 群居虫RNA干扰β胡萝卜素结合蛋白后，体色由黑色转变成绿色；散居虫饲喂β胡萝卜素后体色由绿色转变成黑色背板/棕色腹面的群居体色
既然β胡萝卜素结合蛋白和β胡萝卜素形成复合物促使散居虫的绿色变成群居虫的黑色，那这个复合物是什么颜色？
他们进一步做了一个体外和体内的免疫学实验，发现βCBP和胡萝卜素复合物确实是红色的。说明在散居虫绿色的基础上，上调红色复合物的量就变成了群居虫黑色体色。
图4 β胡萝卜素结合蛋白和β胡萝卜素形成红色复合物
康乐实验室首次证明，飞蝗的黑色/棕色是由红色的色素复合体所决定，而且这种体色变化是能够响应种群密度的改变。
群居型蝗虫黑色/棕色的体色让它们无法隐藏，但是这种对比体色恰恰是一种典型的警戒色，可以避免天敌的捕食。散居型的绿色体色使他们更好地在植物中得到隐藏。因此，群居型和散居型蝗虫使用了不同的对策来实现自我的保护。
图5 β-carotene结合蛋白携带红色素调节飞蝗绿色和黑色体色之间的转变
这项研究揭示了动物通过巧妙的利用物理的三原色配色，来形成群居体色的一种适应性进化机制。这种体色适应的进化机制可能在其他昆虫和动物中也存在。或许我们可以这么推测，在自然界中，动物斑斓的体色都是三原色的组合实现的，动物可以利用配色原理实现很多种体色变化，这也符合生物进化的简约和节能原则。
首发：中科院之声
来源：农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室
