凯丽·博礁是加勒比海的一个小岛,位于伯利兹南部海岸约14英里处。这个岛非常小——0.77英亩——你可以在10分钟内走完它的整个周长。科学家们经常访问凯丽·博礁,研究珊瑚礁、红树林和海草草甸,以及生活在这些独特生态系统中的动物。
当塔夫茨大学的 Sara Lewis 和 Randi Rotjan 前往凯丽·博礁时,他们大部分时间都在水下检查珊瑚。但他们也想充分利用在陆地上的时间,在潜水间隙。因此,生物学家们决定研究加勒比寄居蟹(Coenobita clypeatus)的行为,大约有1000只寄居蟹生活在凯丽·博礁的沙滩上。
像所有寄居蟹一样,加勒比寄居蟹——美国最受欢迎的宠物种类——依赖其他生物的壳来保护自己。剥掉寄居蟹的壳,你就会看到它柔软的粉红色腹部像蕨类植物的叶子一样卷曲在头部后面。大多数寄居蟹喜欢蜗牛壳,尽管有些使用双壳贝类的壳,如蛤蜊和扇贝,还有一些则用浮木、石头和玻璃或塑料瓶碎片凑合着使用。
2009年,Lewis和Rotjan调查了凯丽·博礁上的整个寄居蟹种群。许多寄居蟹生活在大小不合适或孔洞太多的壳中。随着它们的生长,寄居蟹必须搬到更大的壳中,因此它们总是在寻找更宽敞的住所。而且,即使壳的大小相同,完好无损的壳也比破损的壳更可取。了解到这一点后,研究人员决定大大改变凯丽·博礁上可用的寄居蟹栖息地。他们在岛屿周围的各个地点放置了20个完美无缺但对大多数寄居蟹来说有点大的壳,并观察发生了什么。
当一只孤独的寄居蟹遇到其中一个漂亮的新壳时,它立即用腿和触角检查了这个住所,并从当前的家中溜出来试穿新的住所是否合适。如果新壳大小合适,寄居蟹就会占领它。这是典型的寄居蟹行为。但如果新壳太大,寄居蟹不会失望地逃走——相反,它会守在它的发现旁边,等待15分钟到8小时不等。这很不寻常。最终,其他寄居蟹出现了,每一只都试穿了壳。如果壳对新来者来说也太大了,它们也会在附近徘徊,有时会形成多达20只的群体。然而,寄居蟹并没有随意聚集。相反,它们以前后相连的方式互相钳住,形成一条从最大到最小动物的康加舞队——生物学家将这种行为称为“背驮”。
只有一件事可以打破寄居蟹的链条:一只大小正合适的寄居蟹,对它来说,Lewis和Rotjan引入的壳恰到好处。一旦这样一只寄居蟹占领了它的新家,队列中的所有寄居蟹都会迅速按顺序交换壳。队伍最前面的最大寄居蟹抢走了大小正合适的寄居蟹遗弃的壳。第二大的寄居蟹抢进了第一个寄居蟹的旧壳。以此类推。
以前没有人记录过如此精心策划的换壳行为,但类似的行为并非不为人知。1986年,石溪大学的 Ivan Chase 首次观察到寄居蟹在“空位链”中交换壳——这个术语最初由社会科学家创造,用来描述人们交易公寓和工作等梦寐以求的资源的方式。当一个人离开时,另一个人搬进来。从那时起,包括Lewis和Rotjan在内的几位研究人员研究了不同种类寄居蟹的这种行为。一些初步证据表明,其他动物也使用空位链,包括小丑鱼、龙虾、章鱼和一些鸟类。正如Chase在《大众科学》六月刊中解释的那样,空位链是分配资源的一种极好方式:与更典型的竞争不同,单一的空位链使每个参与者都受益——每个人都得到了升级。因此,寄居蟹和其他动物进化出复杂的社交行为来充分利用空位链是有道理的。
Lewis和Rotjan观察到的有序空位链被称为同步空位链,这与异步空位链不同,在异步空位链中,一只孤独的寄居蟹遇到一个壳,占领它并留下它的旧家,而旧家后来被另一只从未与第一只动物互动的寄居蟹占据。然而,正如上面的视频清楚地表明的那样,同步空位链并不总是文明的事件。有时,寄居蟹会为了最好的壳而互相争斗,或者聚集在暴力群体中。而且,交换过程通常发生得非常快。Lewis和Rotjan不得不放慢镜头才能看清发生了什么,但仍然难以分辨:三只寄居蟹挤在一个大的绿色壳周围;最大的一只占领了绿色壳,另外两只迅速向上交易。Lewis认为,如果寄居蟹没有受到两位生物学家拍摄的干扰,链条会更有序。
“寄居蟹真的必须思考和评估这些壳资源——这些都是生死攸关的决定,”Lewis说。“从这个角度来看,它们很有趣。它们的智力高于普通螃蟹。” Lewis想知道寄居蟹是否会释放化学信号来吸引附近的寄居蟹并启动空位链,这是她接下来想要调查的。只要她找到时间回到凯丽·博礁。
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参考文献
《椰子蟹获取贝壳的社会背景》。Randi D. Rotjana; Jeffrey R. Chabotc 和; Sara M. Lewis。行为生态学。2012年4月。doi:10.1093/ beheco/arq027