猎物动物的先前经验如何使它们容易被伪装的捕食者欺骗

幽灵螳螂利用猎物的认知过程来对付它们

幽灵螳螂。

约翰·斯凯尔霍恩博士,纽卡斯尔大学神经科学研究所

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


家蟋蟀(Acheta domesticus)在竞技场周围舒适地走动,确信自己周围的环境。它环顾四周,也许是希望找到食物或配偶,而忽略了散落的、正在褐色的枯叶。在之前参观竞技场时,蟋蟀对枯叶很警惕,不知道该如何处理它们。然后,在一段谨慎的时间后,它开始用它分节的触角试探它们——起初是试探性的,后来信心越来越大。一旦蟋蟀确定叶子既不可食用也没有害处,它很快就失去了对它们的兴趣。现在它很少费心去探索叶子,但也没有费劲去避开它们。蟋蟀对叶子安全性的确信是它致命的错误:这次访问中,一个看似死去的叶子躺在竞技场上,但事实并非如此,而是一只伪装的幽灵螳螂(Phyllocrania paradoxa)在埋伏。没有意识到隐藏的危险,蟋蟀越来越靠近捕食者。就在那时,螳螂猛扑过去,抓住蟋蟀的一条长长的跳跃腿。当蟋蟀与螳螂的魔爪搏斗时,捕食者开始进食。 

动物认知讲师约翰·斯凯尔霍恩博士,在他的纽卡斯尔大学神经科学研究所的实验室里目睹了数十次类似的生死遭遇。斯凯尔霍恩和他的同事此前发现,一些动物会伪装成无生命的、不可食用的物体,以减少对潜在捕食者的吸引力。一些例子包括圆网蜘蛛(Cyclosa ginnaga)和巨型凤蝶的幼虫(Papilio cresphontes),它们都伪装成鸟粪,以及羽毛刺蛾的幼虫(Selenia dentaria),它伪装成树枝。

斯凯尔霍恩的最新研究发表在7月23日《当代生物学》上,现在表明,不仅是猎物生物使用伪装来提高它们的生存能力。一些捕食者也会伪装成周围常见的物体,从而对毫无戒心的猎物显得无害。  


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幽灵螳螂 图片来源:约翰·斯凯尔霍恩博士,纽卡斯尔大学神经科学研究所

斯凯尔霍恩假设,捕食者的攻击性伪装的成功可能与猎物之前对捕食者所模仿的物体的体验有关。换句话说,如果猎物熟悉捕食者无害的外表,并错误地得出结论认为捕食者不构成威胁,那么它们就更有可能被捕食者的伪装所欺骗。

为了找出答案,斯凯尔霍恩操纵了家蟋蟀与枯叶的接触经验,然后将这些动物放入装有像枯叶的幽灵螳螂的容器中。他将蟋蟀——当时都是对叶子没有经验的——分成三组,每组12只动物。第一组蟋蟀被放置在一个装有枯叶的容器中——这些枯叶来自与螳螂相同的地理区域的植物——并允许它们与枯叶互动。第二组蟋蟀被放置在一个装有枯叶的容器中,枯叶上覆盖着圆形白色贴纸(这样螳螂就不再像叶子了)。最后一组蟋蟀被放入一个空的竞技场,因此这些动物对枯叶仍然没有经验。前两组的蟋蟀起初不愿接近叶子,但它们触摸叶子的潜伏期随着时间的推移逐渐减少。这表明蟋蟀已经了解到叶子是无害的。

接下来,斯凯尔霍恩将每只蟋蟀展示给36只幽灵螳螂中的一只,测量螳螂抓住蟋蟀所花费的时间,以及在成功捕获之前进行了多少次尝试。尽管所有的蟋蟀最终都被抓住了,但螳螂更快地抓住了那些之前接触过普通枯叶的蟋蟀,并且使用了更少的失败攻击,而不是那些接触过被操纵的、贴有贴纸的叶子或根本没有接触过叶子的蟋蟀。

这些发现表明,有先前枯叶经验的蟋蟀错误地将螳螂当成它们已经知道是无害的枯叶,这使得它们比那些没有这种先前经验的蟋蟀更容易受到捕食者的攻击。斯凯尔霍恩的数据还表明,猎物的认知可能是一个重要的选择压力,推动了捕食者捕获猎物的进化。与受到研究人员广泛关注的捕食者认知不同,猎物动物的认知过程——及其对生存的影响——仍然在很大程度上未被探索。

Susana Martinez-Conde is a professor of ophthalmology, neurology, and physiology and pharmacology at SUNY Downstate Health Sciences University in Brooklyn, N.Y. She is author of the Prisma Prize–winning Sleights of Mind, along with Stephen Macknik and Sandra Blakeslee, and of Champions of Illusion, along with Stephen Macknik.

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