逃跑的羔羊表明自私是群体行为的动机

绵羊、狗和GPS追踪揭示了社会性背后的进化规律

绵羊可能看起来像是简单、直接的跟随者。但正如那些与动物打交道的人所知,绵羊的行为方式可能令人惊讶。例如,成群结队可能并不表明友好的倾向——也可能存在自私的动机。

在7月24日出版的《当代生物学》印刷版上发表的研究中,科学家们对绵羊的监测为大约40年前首次提出的行为理论提供了经验支持。该研究的合作者、伦敦大学皇家兽医学院的行为生态学家安德鲁·金说:“我们正在深入研究行为中被选择出来的真正进化规律。”金研究过鸟类、鱼类、狒狒甚至人类的社会性——他认为在绵羊身上发现的这些群体行为规则可能更广泛地适用。“如果我们能够理解这些规则是如何运作的,我们就可以暗示跨物种的类似系统和共同原则。”

自私的群体理论由英国进化生物学家W. D. 汉密尔顿于1973年首次提出,该理论认为,个体通过进入更大的群体来稀释被捕食的风险——一种“别吃我,吃那家伙!”的反应。尽管被广泛引用,但由于捕食者的不可预测性以及观察一大群动物的运动的挑战,该理论很难在实地进行检验。


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然而,绵羊和牧羊犬之间的互动提供了一个理想的试验场所。“与绵羊合作很棒,因为你可以测量它们的运动,甚至告诉狗何时开始,”金说。“你可以控制整个系统,但它仍然非常自然。”

金和伦敦大学以及剑桥大学的同事一起,给46只绵羊配备了GPS背包,以便实现每秒的远程追踪。然后,他们通过在羊群中放出一只也佩戴了GPS模块的澳大利亚凯尔皮犬(一种牧羊犬),来策划一次捕食者事件。在每次试验中,当科学家们记录下群体中每个个体的移动方式时,靠近的狗会驱赶着羊群,形成一片羊毛飞舞的场景。

正如自私的群体理论所预测的那样,在每次试验中,绵羊都迅速向中心跑去,在群体内争夺位置。为了进一步找出绵羊运动背后的规则,生物学家将观察到的行为与各种数学建模场景进行了比较。正如他们在《当代生物学》中报告的那样,他们注意到的一种模式与触发绵羊逃跑的捕食者行为类型有关。虽然一种假设认为,当捕食者在给定的距离内时,个体将开始奔跑,但研究人员发现,绵羊直到狗接近邻近绵羊的相对中点时才会开始移动。这一发现表明,绵羊具有一定程度的社会空间意识,可能是因为它们不希望它们的羊群分散。

然而,这种特殊的捕食者-猎物模型可能存在一些混淆因素,特别是由于牧羊犬无意吃羊,而且后者可能熟悉狗的接近方式。尽管如此,作者发现绵羊的反应非常一致,他们认为这可以可靠地代表捕食者-猎物的互动。

南非开普敦大学的行为生态学家M.贾斯汀·奥里安说:“个体如何在群体内彼此相对移动以避免捕食仍然是一个有趣但令人困惑的研究领域。”奥里安研究了当鲨鱼靠近时海豹如何移动到更紧凑的群体中,他指出金及其同事的研究中创新性地使用了GPS技术,将这些问题提升到了“一个全新的、令人兴奋的水平”。

英格兰赫尔大学的进化生物学家莱斯利·莫雷尔也没有参与这项研究,她观察到这种行为建模可能使我们能够回答许多问题。“我们在这方面的知识存在巨大差距,因为我们不知道所提出的哪些移动规则(如果有的话)实际上在真实动物中起作用,”莫雷尔说。

此外,合作者、剑桥大学的神经生物学家珍妮·莫顿希望将这项工作纳入她理解正常绵羊行为完整性的努力中。莫顿认为,绵羊拥有庞大的大脑、发达的大脑皮层和相对较长的寿命(约15年),可能比啮齿动物或猴子更适合作为研究神经退行性疾病的模型生物。她目前正在研究亨廷顿氏病和巴滕氏病的绵羊模型。通过详细描述绵羊的社会行为,她希望能够识别患病绵羊的异常行为,并跟踪治疗过程中的变化。

她补充说,她对这些动物的研究一直是不断带来惊喜的源泉:“它们实际上以一种‘绵羊式’的方式非常聪明,”莫顿说。“它们不会把绵羊送上月球,但绵羊确实会记住面孔,它们能认出人,并且对复杂的事情有很长的记忆。它们是非常好奇的生物。”

 

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