2018年3月14日:今天是π日,也是,霍金逝去的日子......
前篇:【译记】2 捕食者:面对隐蔽的猎物-2.1-进化理论的检验
2.1.2 隐蔽色的花纹多态性
许多裳夜蛾的前翅具有花纹多态性,意思是:即使在同一个蛾子种群中,蛾子的前翅花纹也不都是完全一样的。一种假说是:捕猎者发现一次猎物后,能够记住这个特定的花纹作为“靶标图样”,下次寻找的时候还找这样的花纹(详解见板块4.1,这个补充版块下次补充)。如果整个种群都用了一样的隐蔽色,就有被一锅端的风险。但是如果每个个体之间花纹不太一样,即存在花纹多态性,那么若捕食者只寻找某一特定花纹,其他不一样的花纹就很有可能幸免于难。
Pietrewicz和Kamil通过给冠蓝鸦放映顺序不同的幻灯片来验证这个假说。比如,当给冠蓝鸦连续展示“全是变种A”或“全是变种B”的蛾子时,冠蓝鸦很快就能经验老到地提高搜查的正确率;然而,当两种图案随机混合展示的时候,冠蓝鸦的观察能力就没有连续展示时提升的快(见下图)。这就说明当遇到花纹多态性时,猎物们确实能有效地阻止捕猎者建立图像检索能力。
图表:图中数据显示的是当冠蓝鸦遇见连续相同的变种(连续的Catocala retecta变种或者Catocala relicta变种);或者遇见随机混合展示的变种时候做出正确回应的成功率。可以看出,在连续展示同种的过程中,冠蓝鸦很快学会了识别;但是面临混合顺序时就完全不行了。
花纹多态性也在很多其他物种中出现,包括直翅目昆虫(比如蚂蚱)、同翅目昆虫(比如蝉)、螳螂目昆虫和双壳纲贝类(比如蛤蜊)。然而,在那种白天会停在树干和植物上休息的蛾子种类中尤为常见。大约一半的北美的裳夜蛾都有多态性,其中一些物种甚至有多达9个不同变种。从理论上讲,如果捕猎者主要去找那些常见的样式,那么多态性就会一直发展,结果是越稀有少见的类型越有可能被忽略。这种现象就被称为“避稀选择”(见下图)。
图表:当捕食者吃掉比环境中预计的相对比率更多的普通猎物时,避稀选择就发生了。这会促进花纹多态性的产生,因为稀有的样式更容易存活下来。
一点注解:这个图表中,实线是参考线,曲线是数据线。可以看出,一种特定类型(类型1)在环境中很少的时候,被吃掉的可能性也很少(曲线的起点);随着其他普通类型被吃掉,这种特定类型越来越多的存活下来,那么特定类型的占比也越来越高(曲线上升),发展成为了普通型,这时被捕食的几率也随之增加。
一点注解:能看出,避稀选择这个名词是从捕猎者的角度来命名的,捕猎者在捕猎时会忽视(避开)稀少的种类,导致选择的结果是留下了更多稀有花纹的类型。如果单从字面上看,容易错误的理解成猎物避开稀有花纹而长得一样。
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参考资料:Krebs J R, Davies N B. An introduction to behavioural ecology.[M]. Blackwell Scientific Publications, 1981.
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