漫畫 | 這麼不走心的「假貨」,能騙個鳥啊?他們真的騙了個鳥!還發了Science!

(這是Sheldon的第79篇漫畫,所有圖片大約1.1MB。)

捏橡皮泥發Science?聽起來有點天方夜譚的感覺,可是去年5月一篇發表在《科學》雜誌上的文章的主要研究材料就是橡皮泥捏的[1],而且Science官網還對它做了報道[2] 。

來自瑞典的科研人員托馬斯?羅斯林(Tomas Roslin)用製作粘土動畫的粘土製作了2900多個假的毛毛蟲,然後通過全世界40多個科研人員把這些毛毛蟲放到了從北極到澳大利亞之間不同緯度和海拔的自然環境下,最遠的兩個研究地點之間跨越11635千米,這個項目還有一個高大上的名稱「全球假毛蟲計劃」(Global Dummy Caterpillar Project)。

2015年,中國科學院西雙版納熱帶植物園的研究生黃述銀和他的導師中村彰宏(Akihiro Nakamura)被邀請參加這個項目當中(因為和昆蟲生態學領域內的大牛關係很好,所以被牽線)。他們當時覺得很好玩所以就加入了,絕沒有想過會把結果發表在Science上。

他們的實驗是在西雙版納熱帶森林中進行的,實驗連續進行了4天,第一天布置假毛蟲,隨後三天每天去檢查一遍它們。由於他們當時還有其他實驗要做,西雙版納又是雨季,所以基本上連續一個月每天濕身回去,不過大家很享受野外工作。

要問為什麼把這些假的毛毛蟲放在野外,主要是為了觀察它們是否「活著」。這句話聽上去有些奇怪,它們本來就是「死的」那還怎麼觀察它們是否「活著」呢?其實,雖然我們知道它們是假的,但是自然界的那些捕食者們在咬上一口之前,可不知道這些毛毛蟲是真是假。因為假毛蟲是橡皮泥做的,如果它被咬了,它的體表就會留下咬痕,那麼我們就可以確定它真的「死了」,也就是說這隻毛蟲被捕食者辨認出來是假的。

一般來說捕食者發現被騙後就扭頭走了,所以不用擔心實驗材料「被盜」。通過這些咬痕,我們就能分析出是哪種捕食者留下的,比如是鳥,還是螞蟻、老鼠等。而通過觀察某一地區假毛蟲被咬的頻率,我們就知道了這一地區毛蟲的被捕食率,然後就可以比較不同地點毛蟲被捕食率的差異了。

(圖片來源:Global Dummy Caterpillar Project)

最終研究者們通過分析發現,從赤道到南北極,緯度每升高一度(或每111千米)毛蟲的被捕食率下降2.7%,最靠近極地的研究地點(格陵蘭島,北緯74.3度)的毛蟲被捕食率只有赤道地區的八分之一;同時海拔每升高100米毛蟲被捕食率降低6.6%。

所以,要想不被吃就待在冷的地方!

其實這個研究最主要的結果就是證明了從極地到赤道,物種間的相互作用增強了。當然這項研究也揭示了其他有趣的現象:通常人們想到吃蟲子最多的應該就是鳥兒了,可是在這項研究中發現其實節肢動物,尤其是螞蟻,才是吃蟲子的主力軍。正是這些小螞蟻的辛勤勞動才使得植物的葉子不被毛蟲吃光,從而使地球保持了綠色呀!

其實用假毛毛蟲來做實驗並不新鮮,相似的方法已經發表過多篇論文,通過假毛蟲的被捕食率來描述物種間的相互作用,從而闡述更為複雜的生態學問題。如果你也有一個好的點子需要用橡皮泥來做實驗,你甚至都不用做得像這篇文章中的蟲子那麼惟妙惟肖,哪怕隨便扯一段都行。

請問你還可以再隨便一點嗎?當然可以,請看下面這張圖。

(圖片來源:參考文獻[4])

這篇文章中的蟲子身體都不是橡皮泥捏的,是麵粉!就這樣一個用麵粉做身體、塑料片做翅膀的獵物,竟然在96小時後平均77%都被「吃」了。捕手們,你們捕獵的時候走點心行嗎?

請不要局限於做蟲子,做什麼青蛙[5]呀、蛇[6]呀都可以嘛!當然你也可以用真的活的蟲子[7],只是要想辦法不要讓他們跑掉!

所以你看,橡皮泥是多麼好的實驗材料呀,非常適合那些想法滿天飛,有精力又沒錢的科研工作者。

當然,橡皮泥作為小朋友們的最愛之一,讓孩子們用它去設計小實驗肯定是樂趣無窮又可以傳播科學知識。

改變顏色、改變氣味、改變形狀,發揮你的想像力,放手去做吧!

為了感謝他們對全球毛蟲生存狀況的關懷,菠蘿科學獎組委會特別授予他們2018·菠蘿科學獎生物醫學獎

作者:蛄螻 | 製作:Sheldon科學漫畫工作室

參考文獻:

1. Roslin et al., 2017 Higher predation risk for insect prey at low latitudes and elevations. Science 356, 742–744.

2. Fake caterpillars reveal the worst places in the world to be prey

3. Katerina Tvardikova,Vojtech Novotny. 2012Predation on exposed and leaf-rolling artificial caterpillars in tropical forests of Papua New Guinea, Journal of Tropical Ecology, doi:10.1017/S0266467412000235

4. J. Carroll & T. N. Sherratt, 2013 A direct comparison of the effectiveness of two anti-predator strategies under field conditions, Journal of Zoology, 291 (2013) 279–285

5. Stuart YE, Dappen N, Losin N (2012) Inferring Predator Behavior from Attack Rates on Prey-Replicas That Differ in Conspicuousness. PLoS ONE 7(10): e48497. doi:10.1371/journal.pone.0048497

6. Wolfgang Wuster et al., 2004 Do aposematism and Batesian mimicry require bright colours? A test, using European viper markings, Proc.R.Soc.Lond.B 271, 2495–2499

7. Robert L. Jeanne,1979 A Latitudinal Gradient in Rates of Ant Predation,Ecology, 60( 6 ),1211-1224

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