一组3D打印的甲虫用来研究人工昆虫在配对研究中的可行性。

在选择伴侣时，人类往往会被个性和共同利益等特征所吸引。相比之下，昆虫往往比较肤浅，因为它们根据外表，在某些情况下，根据气味来选择伴侣。一个例子是叶甲虫，它在它们的角质或甲虫的外表上产生化学信息素。它们使用这些"气味"来评估甲虫的性别和配对状态（无论甲虫是否性成熟）。

艺术与科学学院(College of Arts and Sciences)生物学教授卡里·塞格雷夫斯(Kari Segraves)有兴趣研究有助于这些甲虫择偶的化学和视觉信号。这项工作是一个更大项目的一部分，该项目专注于了解新物种是如何形成的。根据定义，物种是具有共同特征并能够杂交的相关生物体。配对研究对于确定可能导致新形成物种之间繁殖障碍的机制至关重要。

过去，她和她的同事们在这些研究中使用了各种模型，包括死去的雌性，甚至圆形的玻璃甲虫。为了找到一种新的和改进的方法来研究这些昆虫，塞格雷夫斯最近与中国科学院动物学研究所的薛怀军和葛思勤合作，设计、生产和测试3D打印甲虫模型，以确定它们在测试这些昆虫和可能其他昆虫的配偶选择时是否可行。他们认为，这项新的研究是3D打印甲虫首次被用于匹配测试。

根据Segraves的说法，他们在一项配对实验中获得了一些不寻常的结果，该实验专注于树叶甲虫使用的化学信号。在该研究中，他们使用死甲虫作为配对模型，并在两性之间交换化学信号，使雄性模型闻起来像雌性模型，雌性模型闻起来像雄性模型。

研究人员观察到雄性甲虫与3D打印的甲虫配种，结果表明，人工模型为昆虫配种研究提供了一种可行且具有成本效益的方法。

与他们的预期相反，他们发现男性不喜欢女性，而不喜欢男性的化学信号。这表明，试验本身可能存在缺陷，因为他们已经表明，在另一个使用化学不变的死甲虫模型的实验中，甲虫总是喜欢女性。他们担心，在清洗死甲虫模型后，会有更多的化学物质被释放，这正在改变结果。

"我们认为尝试使用3D打印模型而不是死去的女性是一个好主意，因为3D打印中使用的塑料没有被甲虫误认为匹配信号的化学物质， "塞格雷夫斯说。她和中国科学院的其他研究人员进行了这项工作的规划和设计， 3D甲虫是在薛怀军的中国实验室生产和测试的。

Segraves指出： "在研究中，我们发现3D模型是有效的，比形状不像甲虫（如玻璃珠）的模型更有效。 "另一个有趣的结果显示，男性在择偶时使用颜色，而男性在黑白3D模型上测试时都选择了黑色模型。

最后，研究人员确定，当给予一个选项时，甲虫选择的是真实的东西，而不是3D对应物。当雄性获得带有再应用化学信号的死雌性时，雄性更喜欢死雌性，而不是涂有雌性气味的黑色3D模型。但Segraves说，鉴于可能还有其他类型的信号，如触觉信号等3D打印无法复制，这一点是意料之中的。

他们的结果表明，在没有死去的雌性甲虫的情况下， 3D打印模型可以为昆虫的配对研究提供一种可行和成本效益高的方法。 Segraves认为，展望未来，研究甲虫和其他类似昆虫的研究人员应该使用多种模型。虽然死去的雌性甲虫最现实，但3D打印模型允许科学家更严格地控制给定实验中存在的化学物质。