话说,平常漫步在植物园的时候,我们的注意力往往都被美丽的植物吸引,很少去关注那些与植物相伴相生的小生物们。事实上,在物种多样性极其丰富的园区里,存在着这么一些具有“大智慧”的“小块头”,它们在这片绿色王国里忙碌地生活着。
颜值相当
【兰花螳螂】
Hymenopus coronatus
▲图:兰花螳螂,图片来源:fotonature.org
首先让我们从一种美丽的昆虫说起——兰花螳螂,它称得上是螳螂中的颜值担当,有时候看上去比真花更美。兰花螳螂的幼虫是红黑色组合,在一次蜕皮之后慢慢转变为白色和粉红色的兰花体色,但是到了成虫之后漂亮的粉红色会逐渐消失变为棕色斑纹。
▲图:雌性兰花螳螂(Hymenopus coronatus)幼体(左)和成体(右),图片来源:J.C. O’Hanlon
兰花螳螂喜欢在叶片亮绿色的小灌木上活动,比如静静地呆在栀子花的叶子上面,让自己装扮为花朵的样子,来静静地色诱苍蝇、蜜蜂、蝴蝶等猎物自动送上门,尽显杀手本色。
据《生活科学》报道,1800年左右科学家们就认为兰花螳螂具有主动伪装的行为,但是这个观点一直没有得到实验证据的支持,原因可能在于兰花螳螂在野外比较罕见。
▲图:几何形态标记分析兰花螳螂大腿骨面、腹部以及野牡丹花瓣。显示出几何形态非常的相似
很多教科书和论文都阐述过兰花螳螂会拟态花朵,直到2000年之后,科学家通过三色视觉模型对比分析发现,兰花螳螂与13种野花的颜色对比非常的接近重合,而野外观察实验证实了兰花螳螂被其他昆虫每小时拜访的次数要显著高于同等颜色的花朵和空荡的树枝上面的昆虫拜访频率。录像发现了兰花螳螂乔装花朵捕食小昆虫的技能,捕食速度非常的精准快速,约零点几秒就能擒获猎物。
装屎高手
【大窗钩蛾毛虫】
Macrauzata maxima
▲图:拟态鸟屎的大窗钩蛾毛虫(Macrauzata maxima),图片来源: Taku Yamamoto/Kanon Yamamoto
毛毛虫是蝴蝶和蛾子的幼虫,也就是学术上讲的“鳞翅目幼虫”。虽然毛毛虫的种类和数量数不胜数,但它们在自然界中面对的“丛林对手”也是非常的凶悍残酷。
生存压力迫使毛毛虫演化出了各种防御手段。比如有些天蚕蛾的毛毛虫身上长满长长的刺,有些绒蛾科的毛毛虫通过伸长颜色艳丽的凸起模拟狼蛛的恐怖样子。然而大窗钩蛾属的一种毛毛虫偏偏不走寻常路,居然模拟伪装成鸟屎的样子来增加自己的生存机会。
▲图:左边为两种姿势和两种不同颜色的假毛虫组合情况,右图为不同实验组假毛虫被攻击的比率,可以从柱形图看出弯曲的鸟粪颜色的毛虫被受到的攻击率最低。
日本的科学家在2015年的时候发现大窗钩蛾的毛毛虫体表是黑白相间的条纹,而且神技能般地弯曲身体,伪装成鸟屎的样子。于是他们提出假设推测这样的姿势伪装有助于减少毛毛虫被鸟类、蚂蚁、黄蜂等天敌攻击取食的概率,从而提高自身的存活率。
科学家机智地想到了使用面粉、猪油、水以及食品色素按照一定比例像捏橡皮泥一样制造了400多条假毛毛虫在野外进行设计实验收集数据验证他们的猜测。为了避免颜色因素带来的干扰,他们设计了四组对比,1)黑白相间鸟粪色弯曲的毛虫;2)黑白相间鸟粪色笔直的毛虫;3)绿色弯曲的毛虫;4)绿色笔直的毛虫。
将毛毛虫用图钉固定在野外的不同的树枝,每天7个小时后去统计数数有多少个毛毛虫被鸟类或者蚂蚁等天敌有啄食的痕迹,或者整个假毛毛虫不见了。这样就能计算出一个被攻击比率。
最后,科学家发现颜色之间的被攻击比率没有显著差异,而是不同的姿势有差异。弯曲的黑白相间的模拟鸟粪的毛虫受到的攻击率最低,笔直姿势的毛虫受到的攻击率最高。从而证实了大窗钩蛾毛虫通过伪装鸟屎的模样避免了被吃掉,增加了3倍的生存概率相比没有弯曲身体伪装鸟屎的毛毛虫。
▲图:各种装鸟屎的毛虫、蛾子以及鸟粪蛛
吸毒大法
【红珠凤蝶】
Pachliopta aristolochiae
▲图:红珠凤蝶
毛虫和蛾子依靠装鸟屎来巧妙地生存下来,而美丽的蝴蝶大多却不愿“自毁形象”——更有甚者,在靓丽外表下,却深藏着“蛇蝎之心”。
红珠凤蝶(Pachliopta aristolochiae)是公园中常见的一种大体型蝴蝶,翅膀上面有像珠子一般的红色圆斑,腹部也是朱红色的。它们的幼虫从一出生开始就取食马兜铃科等有生物碱植物的叶子,逐渐将叶子中的植物毒素积累在体内,等到羽化为蝴蝶的时候,这些毒素依然保留在成虫蝴蝶的内体,练就了一身吸毒大法。
▲图:玉带凤蝶和红紫蛱蝶雌性分别拟态红珠凤蝶和金斑蝶
鸟类在第一次吃到诸如红珠凤蝶等有毒蝴蝶后,感到非常的不可口,还会带来头晕呕吐病症。因此聪明的鸟儿下次见到这样的蝴蝶就不会再去捕食了。另外一种常见的玉带凤蝶,它的雌虫甚至聪明得会模仿红珠凤蝶的体型和斑纹,狐假虎威地躲避天敌的捕食。
而深圳地区常见的斑蝶中的虎斑蝶和金斑蝶也有这样的特性,分别被白带锯蛱蝶和金斑蛱蝶拟态。在飞行的时候,金斑蝶没有凤蝶那么快速灵活,它们慢慢悠悠,给捕食者充分的时间来辨认自己,免受攻击。生物学上将这样的拟态叫做贝氏拟态。
销魂舞步
【弓长棘蛛】
Heliocypha perforata
▲图:弓长棘蛛有白色、黄色以及红色
好多人都对蜘蛛存在恐惧害怕心理(学术上叫做惧生物性),但是,蜘蛛中并不缺少外观非常漂亮的种类。比如,弓长棘蛛就有着绚丽的白色、红色以及黄色不同的类型,他们共同特征就是背部有一对发育很长的棘刺,看起来非常像牛角,颜色和长“牛角”都起到了一定的保护作用。看到这样的蜘蛛岂能不爱。
▲图:孔雀蜘蛛,图片来源:kknews.cc
孔雀蜘蛛(Maratus volans)无疑是蜘蛛中兼具智慧与美貌的代表。它被认为是世界上最美丽的蜘蛛之一,只可惜仅仅分布在澳大利亚的新南威尔士州以及昆士兰州。在美丽的外表下,它还有更令人惊艳的销魂求偶的舞蹈。
▲来源于腾讯视频
孔雀蜘蛛在求偶时,会利用第三对双脚配合抬起的腹部,手舞足蹈起来放佛想孔雀开屏一样,对着雌性蜘蛛不停的跳舞,期望获得雌蜘蛛的芳心。——这就好比男生追求女生的时绞尽脑汁地练就神技,比如变魔术、弹吉他等,来博得女神一笑——连蜘蛛都如此努力,单身狗岂能不加油 ^_^
▲图:孔雀蜘蛛与大拇指甲盖的比例图,图片来源:c2.staticflickr.com
仙湖植物园里也有孔雀蜘蛛同科的“亲戚”们,比如美丽的跳蛛。如果你在树叶的背面看到了一种很小很小的(不足小拇指指甲盖的一半),跳跃前进的蜘蛛,那基本就是跳蛛了。
合作精神
【灰喜鹊】
Cyanopica cyana
▲图:灰喜鹊,图片来源:hbw.com
俗话说,“喜鹊枝头叫,出门晴天报”。在人们看来,喜鹊有预知天气的能力。——这种关于鸟类的生态学知识比比皆是。
说起喜鹊的近亲——白翅拟鸦,在它身上也存在着各种神奇的故事。
比如,它是通过合作繁殖的鸟类之一(全世界大约3%的鸟类是合作繁殖的,就是说一个鸟群中一只雌鸟产卵,鸟群类内的其他成鸟帮助喂养小鸟)。每当繁殖季节的时候,白翅拟鸦整个家族的所有成员共同轮流帮助孵化、喂食照料幼鸟,同时齐心合力对抗捕食者。整个过程要持续很久直到确保幼鸟在干旱的灌木丛学会寻找觅食的本领。家族成员越庞大,繁殖成功的概率就会越大。
▲图:灰喜鹊在合作繁殖鸟群中的亲社会风气
此外,有时候白翅拟鸦还会拐骗邻居家的年轻的鸟加入自己家庭来壮大整个家族。同科中的灰喜鹊也被发现相互合作取食设计在跷跷板上食物,年轻小鸟还会学习效仿成鸟合作方式,被证实有雷锋般的舍己为人利他主义精神。
▲图:乌鸦像大猩猩一样具有一定的计划未来能力:选择未来更大回报的行为模式。(折线图中更多的T表示受试乌鸦做出了计划选择工具来获得更丰厚的食物,F表示立即去拿当下现有的小饼干食物)
在这方面更高一筹的是乌鸦,除了会使用石头取水喝之外的技能外,它们也很像人类和大猩猩这样的高等动物有计划未来的神奇技能。在一组工具选择或货物交易选择实验测试中,当面对眼前即时的小利益时候,乌鸦能发挥自我克制即时收益,考虑未来事件的时间差距,而会去等待选择使用工具打开能获得更大报酬的盒子,而且即便当有报酬的盒子消失长达17个小时。
心灵嘴巧
【长尾缝叶莺】
Orthotomus sutorius
▲图:长尾缝叶莺缝合树叶作为鸟巢,图片来源:wikimedia.org
长尾缝叶莺俗称裁缝鸟,因为它们筑巢的时候能将鸟巢周围生长的叶子像裁缝一样缝合贴在鸟巢表面,起到隐蔽鸟巢的作用。它白天非常活跃,喜欢在小灌木树林飞来飞去,常常喜欢尾巴上扬,飞动的时候翅膀拍打还会发出吧嗒吧嗒的声音。夜晚来临,缝叶莺就会找个枝叶茂密的高处,远离地面入侵者的打搅,将头埋入翅膀里面,蜷缩成圆状隐蔽在树叶底下睡觉。这样的睡姿既安全又非常的潇洒舒适。
▲图:长尾缝叶莺夜晚睡觉的姿势 图片来源:仙湖植物园
诚然,这些“小”生物们在竞争激烈的大千世界中生存不易,它们与我们人类一样依靠自己的智慧生活着,这着实让我们多了一份对生命的敬畏之情。拿起手中的照相机拍摄下蝴蝶采蜜瞬间,看到金斑凤蝶伸出长长的喙去吸食花蜜的瞬间,抑或感受含羞草叶子迅速闭合的时候,以及看到雨天红耳鹎梳理羽毛,成鸟喂食幼鸟的场景,这些神奇而美丽的情景构建了大自然和谐、宁静的美感,鼓舞、唤醒着我们对自然难言的情愫 。
【参考文献】(有兴趣可进一步查阅了解):
1、Vereecken, N. J., and F. P. Schiestl. 2008. The evolution of imperfect floral mimicry. Proceedings of the National Academy of Sciences 105:7484–7488.
2、O’Hanlon, J. C., Holwell, G. I., & Herberstein, M. E. (2013). Pollinator deception in the orchid mantis. The American Naturalist, 183(1), 126-132.
3、O'hanlon, J. C., Li, D., & Norma-Rashid, Y. (2013). Coloration and morphology of the orchid mantis Hymenopus coronatus (Mantodea: Hymenopodidae). Journal of Orthoptera Research, 22(1), 35-44.
4、O’Hanlon, J. C., Holwell, G. I., & Herberstein, M. E. (2014). Predatory pollinator deception: Does the orchid mantis resemble a model species?. Current Zoology, 60(1), 90-103.
5、Horn, L., Scheer, C., Bugnyar, T., & Massen, J. J. (2016). Proactive prosociality in a cooperatively breeding corvid, the azure-winged magpie (Cyanopica cyana). Biology letters, 12(10), 20160649.
6、Cockburn, A., & Russell, A. F. (2011). Cooperative breeding: a question of climate?. Current Biology, 21(5), R195-R197.
7、Liu, M. H., Blamires, S. J., Liao, C. P., & Tso, I. M. (2014). Evidence of bird dropping masquerading by a spider to avoid predators. Scientific reports, 4.
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