有一种蝙蝠,不肯让同类好好吃饭
有一种蝙蝠,不肯让同类好好吃饭
午餐时间,小明和小寒坐在一起吃饭。突然,小寒喊了一声:“看!飞碟!”,小明循声望去,回过头来时,自己盘中的鸡腿已到了小寒手上——要是在幼儿园发生这样一幕,始作俑者大概免不了被批评。但在墨西哥犬吻蝠(Tadaridabrasiliensis)中,这样的“不道德”行为却是常态。美国科学家发现,这些蝙蝠在同类觅食时会发出声波干扰它们的定位,进而“横刀夺食”。这一结果被发表在最新一期的《科学》杂志上。
研究人员发现,在墨西哥犬吻蝠捕食的过程中,会发出特定的声波信号(buzz)用于确定猎物的位置。当另一只犬吻蝠接收到这一信号时,它会立刻发出一种正弦调频信号(Sinusoidalfrequency-modulated,SinFM)来进行干扰,这一信号会覆盖掉猎食者发出的定位信号,使其无法准确进行回声定位——想象你在黑暗的洞穴中摸索着前行,不断发出声音试图凭借回声探测洞穴的环境(如果你有这个能力的话),此时一个不知道哪来的讨厌鬼在你的耳边嚎起“大河向东流哇”,恐怕再炉火纯青的听声辨位能力,都会瞬间化作泡影。
墨西哥犬吻蝠会发射特殊的声波干扰同类对猎物的定位。图片来源:NickolayHristov
“目前我们仅发现在觅食行为中发现这一干扰信号。”论文的第一作者,维克森林大学生物系的阿隆·柯克兰(AaronCorcoran)对果壳网科学人说,“这也许可以被应用在需要驱逐蝙蝠的危险场所——比如风力发电机组。”
为了探究这种干扰信号的作用,研究人员在实验室中布置了类似的场景模拟这一过程。一只蛾子被捕获并悬挂固定在0.1mm的细线上诱使蝙蝠捕食,在这只倒霉鬼的下方,研究人员布置了两架麦克风用于记录攻击行为。与此同时,蝙蝠取食全程由红外摄像机拍摄。在两架麦克风上研究人员安装了一部可以发出不同声波的发射器用于模拟干扰行为,实验中使用的声波种类分别为:回声定位信号、SinFM、单音节、噪音。
实验场景。图片来源:AaronCorcoran
实验结果显示,SinFM能够显著地干扰捕食行为的顺利进行。在正常的状态下,蝙蝠猎食成功的概率约为60%,环境噪声会使得这一概率小幅度降低,但如果在猎食过程中受到SinFM干扰,成功率会降低到20%以下。
别以为干扰的过程只是一句“大河向东流”这么简单。SinFM发出的时间如果过早,是很难对觅食行为起到干扰作用的——这样的过早信号仅仅会使得成功率由约60%降低到50%而已。经过长久的演化,墨西哥犬吻蝠也掌握了应对这种干扰的对策:尽量延长自己的捕食信号持续的时间,力求使得企图干扰自己的同类发出的SinFM成为“过早”的信号。
在墨西哥犬吻蝠的捕食过程中,“猎食者”和“干扰者”的角色并不固定。干扰者也需要发出信号确定食物的位置,而被干扰的猎食者也会发出干扰信号确保自己的食物主权神圣不可侵犯。在实际的捕食过程中,两只蝙蝠往往会展开短暂而又激烈的“斗法”来争夺食物。
在其他蝙蝠的干扰下,试图定位食物(左边光点)的蝙蝠以失败告终。视频来源:AaronCorcoran
这样的斗争看起来一种低效率又浪费时间的行为。群居动物合作狩猎的例子比比皆是,但像墨西哥犬吻蝠这样互相拆台的种群却并不多见。“绝大多数蝙蝠会在捕食时发出觅食信号,但我们仅在墨西哥犬吻蝠种群中发现这种干扰行为。从演化角度解释这样的行为很难——尤其目前我们并没有发现表现出类似行为的种群。”柯克兰对果壳网科学人说,“一个可能的原因在于墨西哥犬吻蝠的种群规模。这种蝙蝠的群居数量可以达到上百万只,这意味着他们对捕食竞争会非常激烈。它们所面对的自然选择压力驱使它们建立一种机制来与同类竞争,干扰它们觅食便是其中一环。”
接下来,柯克兰和同事将会在细胞水平上探讨这一干扰行为的机制。“在接受和发出这一信号时,蝙蝠的脑部是怎样工作的?相信这样的成果有助于我们更好地理解包括人类在内的哺乳动物处理声音信号的过程。”他说。(编辑:Calo)
参考文献:
1.Corcoran,AaronJ.,andWilliamE.Conner.Batsjammingbats:Foodcompetitionthroughsonarinterference.Science346.6210(2014):745-747.
文章题图:NickolayHristov