饮食限制与黑色素可塑性表达的成本权衡:白线天蛾(Hyles lineata)的资源分配策略

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Evolution

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  本研究探讨了饮食资源如何通过酪氨酸代谢通路约束黑色素(melanin)可塑性表达,并揭示其在白线天蛾(H. lineata)幼虫发育中的关键权衡机制。来自XX(注:原文未标明单位)的研究团队通过膳食操控实验证实,幼虫黑色素面积占比(% melanic area)与着色强度在资源充足时优先表达,但会与免疫应答、成虫飞行肌质量及翅色素形成竞争前体物质。尤为重要的是,这些权衡仅在高资源饮食中显著,暗示性状表达存在阈值效应。该发现为理解黑色素可塑性的适应性价值提供了新视角。

  

解密饮食如何塑造"黑武士"的生存策略:白线天蛾幼虫面临的关键抉择

当白线天蛾(Hyles lineata)幼虫面临不同饮食环境时,其体表黑色素(melanin)的两种关键指标——黑色区域占比(% melanic area)和着色深度展现出惊人的稳定性。这种稳定性背后隐藏着精密的资源分配博弈:作为共享前体物质的酪氨酸(tyrosine)既要满足黑色素合成,又要供给免疫防御系统运作、成虫飞行肌发育以及翅膀色素沉积。

有趣的是,这种"鱼与熊掌"的抉择仅在高资源饮食组显现。幼虫在食物充足时会显著降低免疫应答和成虫翅色素来保障黑色素表达,而低资源组却未出现此现象,暗示某些性状存在最低表达阈值。这种动态调节机制使得幼虫能根据环境风险灵活调整资源分配——当黑色素的防护效益(如紫外线抵抗或伪装)超过成本时,机体优先保障其表达;反之则削减黑色素投资,将宝贵的酪氨酸分配给其他关键功能。

该研究首次揭示黑色素可塑性的成本效益具有环境依赖性,为理解昆虫表型可塑性的进化逻辑提供了新范式。

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