蝙蝠是夜行昆虫的主要捕食者，它们产生的选择压力导致许多猎物进化出一种预警系统：耳朵专门用于高频蝙蝠回声定位。迄今为止，科学家发现至少有六种昆虫——包括蛾、甲虫、蟋蟀和蚱蜢——进化出了能够探测超声波的耳朵。

但虎甲虫更进一步。当它们听到附近有蝙蝠的声音时，它们会用自己的超声波信号做出反应，而在过去 30 年里，没有人知道为什么。

“这对人类来说是个非常陌生的想法：这些动物在夜间飞行，试图在完全黑暗的环境中捕捉彼此，用声音作为交流方式，”哈兰·高夫 (Harlan Gough) 说道，他是最终解开谜团的新研究的主要作者。在佛罗里达自然历史博物馆进行博士研究时，他推断虎甲虫一定从发出声音中获得了很大的好处，因为这也有助于蝙蝠找到它们。

据科学家所知，虎甲虫是唯一一种在蝙蝠捕食时发出超声波的甲虫。然而，据估计，有20% 的蛾类具有这种能力，这为了解其他昆虫的行为提供了有益的参考。“这是一项非常有趣的研究，因为我们可以一层层地揭开故事的面纱，”高夫说。

研究人员首先确认虎甲虫在蝙蝠捕食时会产生超声波。当蝙蝠在夜空中飞行时，它们会定期发出超声波脉冲，从而了解周围的环境。当蝙蝠找到潜在的猎物时，它们会开始更频繁地发出超声波，从而锁定目标。

这也创造了一个独特的蝙蝠回声定位攻击序列，研究人员为虎甲虫播放了这个序列，以了解它们会如何反应。当甲虫飞行时，它的硬壳会打开，露出两个产生升力的后翅。鞘翅，以前覆盖在翅膀上，起保护作用，对飞行没有帮助。它们通常被举起来，不碍事。

研究人员在亚利桑那州南部的沙漠中度过了两个夏天，收集了 20 种不同的虎甲虫进行研究。其中七种对蝙蝠的攻击序列作出反应，将鞘翅轻轻向后摆动。这导致拍打的后翅击打鞘翅的后缘，就像两对翅膀在拍手一样。在人类的耳朵里，这听起来像微弱的嗡嗡声，但蝙蝠会拾取更高的频率并听到甲虫响亮而清晰的声音。

“对蝙蝠回声定位做出反应的能力比仅仅听到回声定位的能力要少得多，”高夫说。“大多数飞蛾不会通过嘴巴发出这些声音，就像我们认为蝙蝠通过嘴巴和鼻子进行回声定位一样。例如，虎蛾使用身体侧面的特殊结构，因此你需要这种结构来发出超声波，以及用耳朵来听到蝙蝠的声音。”

虎甲虫确实会用超声波来回应蝙蝠袭击的声音。但为什么呢?

有些飞蛾能通过近距离、快速连续地发出几声咔嗒声来干扰蝙蝠的声纳。然而，研究人员很快排除了虎甲虫的这种可能性，因为它们发出的超声波太过简单，无法做到这一点。

相反，他们怀疑虎甲虫(会产生苯甲醛和氢氰酸作为防御化学物质)正在使用超声波警告蝙蝠它们是有害的——就像许多飞蛾一样。

“这些防御化合物已被证明能有效对抗一些昆虫捕食者，”高夫说。“有些虎甲虫，当你把它们握在手中时，你实际上可以闻到它们产生的一些化合物的味道。”

他们通过将 94 只虎甲虫喂给大棕蝙蝠来验证他们的理论。大棕蝙蝠吃各种各样的昆虫，但对甲虫表现出强烈的偏好。令他们惊讶的是，90 只被完全吃掉，而两只只被部分吃掉，只有两只被拒绝，这表明甲虫的防御化学物质对阻止大棕蝙蝠几乎没有作用。

据该博物馆麦圭尔鳞翅目和生物多样性中心主任川原明人介绍，这是科学家首次测试虎甲虫是否真的对蝙蝠有害。

“即使你识别出一种化学物质，也并不意味着它能防御某种特定的捕食者，”Kawahara 说。“你只有对捕食者进行实验后才能真正知道。”

事实证明，虎甲虫不会使用超声波来警告蝙蝠它们有害。但还有最后一种可能性。有些飞蛾虽然味道可口，但却能发出反蝙蝠的超声波。科学家认为，这些飞蛾试图通过模仿真正有害的飞蛾物种的超声波信号来欺骗蝙蝠。

虎甲虫会做类似的事情吗?研究人员将研究早期收集的虎甲虫超声波记录与数据库中已有的虎蛾记录进行了比较。在分析超声波信号后，他们发现了明显的重叠，并找到了问题的答案。

虎甲虫不具备针对蝙蝠的化学防御能力，它们会发出超声波来模仿对蝙蝠有害的虎蛾。

但这种行为仅限于夜间飞行的虎甲虫。2000 种虎甲虫中，有些物种只在白天活动，利用视觉追捕较小的昆虫，不受蝙蝠捕食的选择压力。研究人员在研究中纳入的 12 种昼行性虎甲虫就是证据。

“如果你让一只晚上睡觉的虎甲虫和它一起玩蝙蝠回声定位，它根本不会有任何反应，”高夫说。“而且它们似乎很快就失去了害怕蝙蝠回声定位的能力。”

鉴于对夜空声学的研究不足，研究人员怀疑可能还有更多未被发现的超声波模仿的例子。

“我认为这种现象在世界各地都有发生，”Kawahara 说道。“我和我的同事 Jesse Barber 多年来一直在研究这个问题。我们认为这不仅仅是虎甲虫和飞蛾。各种不同的夜行昆虫似乎都有这种现象，我们只是不知道，因为我们没有以这种方式进行测试。”

这些微妙的生态相互作用也面临很快被破坏的风险。声音模仿需要安静的环境才能发挥作用，但噪音和光污染等人类影响已经改变了夜空的外观和声音。

“如果我们想了解这些过程，我们现在就需要行动起来，”Kawahara 说道。“我们的后院里正在发生一些我们看不见的惊人过程。但是，随着我们的世界变得更吵闹、更明亮，温度也发生变化，这些平衡可能会被打破。”

作者在《生物学快报》杂志上发表了他们的研究成果。