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2022-11-20 20:22

终极死亡凝视:飞蛾的翅膀如何让它们逃脱死亡

Peacock Butterfly

翅膀上有眼斑的孔雀蝴蝶。图片来源:汉娜·罗兰博士

汉娜·罗兰博士和约翰·斯凯尔霍恩博士解释了飞蛾翅膀上的这些防御模式是如何说服鸟类不值得冒险攻击昆虫的。

就飞蛾的翅膀而言,艺术反映了现实生活

你是否曾有过这样的印象:在一幅肖像中,有人在盯着你或在房间里跟着你?“蒙娜丽莎效应”是为了纪念列奥纳多·达·芬奇著名的神秘杰作而给这种光学错觉取的名字。无论观众站在画的什么地方,左边,右边,还是前面,当画家画出画中人的眼睛时,瞳孔完全居中时,眼神交流是有保证的。大自然似乎也有同样的想法。然而,在动物王国,这可能是生死攸关的问题。

眼点

许多鱼、蝴蝶、飞蛾、螳螂和甲虫身上都有像眼睛一样的成对圆形斑纹。眼斑可能会转移捕食者对目标重要身体部位的注意力(猎物被咬到尾巴的几率比头部大得多)。此外,眼斑还具有威慑和阻止捕食者的能力。

有一种理论认为,捕食者把眼斑和自己捕食者的眼睛混淆了。如果是这样的话,那些直视着他们的眼点是最危险的。眼斑,就像肖像一样,它的眼睛似乎跟着你在房间里走,似乎与捕食者保持目光接触,而不管它们的有利位置。如果眼点向左或向右移动,它们只会在捕食者从那个方向靠近时保护受害者。

另一种解释是眼斑与眼睛无关。捕食者被吓退不是因为眼点看起来像眼睛,而是因为它们是突出的图案。在动物王国里有许多明显的颜色和图案,它们对捕食者是厌恶的,但看起来一点也不像眼睛——例如,瓢虫的红色和黑色图案。人类可能会认为眼点看起来像眼睛,但这并不一定意味着捕食者也会这么认为。他们可能只是看到了“可怕的”明显的标记。

创造终极死亡凝视

我们将人造飞蛾和刚孵出的雏鸟放在一起,测试了朝前的眼点似乎在盯着捕食者的想法。我们把三角形的纸钉在粉虫上创造了飞蛾——粉虫是小鸡最喜欢的食物。这些纸三角形上印有三种形状的眼点:一种是完全同心圆,另一种是中心圆向左或向右移动。所有的猎物都被设计成对捕食者同样显眼。对我们来说,它们似乎在直视前方或一侧。凝视的方向会影响小鸡攻击的动机吗?

看着死亡的眼睛

接下来,我们建造了三个微型的猫步(好吧,实际上是小鸡步道)来引导小鸡走向飞蛾。其中一个直接引导猎物,另外两个引导雏鸟从左边或右边接近飞蛾。我们计算了一只雏鸟从三个方向接近并攻击每种蛾子所需的时间。

当蛾子的眼点向左移动时,雏鸟从左侧靠近的速度较慢;当蛾子的眼点向右移动时,雏鸟从右侧靠近的速度较慢。然而,当雏鸟从相反的方向接近这些飞蛾时,它们会迅速接近飞蛾并吃掉粉虫。雏鸟从三个方向都有同心圆的眼点,它们很难接近飞蛾。

我们的结果与雏鸟将我们的人工眼点视为眼睛的想法一致,而且当它们看起来在凝视捕食者时,眼点是最有效的。同心圆的眼点似乎从更大的方向盯着捕食者,就像肖像一样,无论你站在哪里都能保持眼神交流。这也可能解释了为什么眼斑在自然界中如此普遍。

约翰·斯凯尔霍恩博士是纽卡斯尔大学生物科学研究所动物认知的高级讲师。他研究的主要主题是捕食者的感觉和认知过程如何影响猎物的进化。

汉娜·罗兰博士是德国耶拿马克斯·普朗克化学生态学研究所的研究小组负责人,在那里她研究植物、昆虫和捕食者之间的进化和生态相互作用。