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危险在群游鱼中滋生偏见

探索鱼群的偏好如何影响鱼群行为和野外的捕食者规避策略。

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(图片来源:Shutterstock) 一群鱼群仿佛一个整体,流畅地转动和翻滚以躲避逼近的捕食者。在许多物种中,这种高度同步的转动是通过共同的转动偏好来协调的——鱼类更倾向于向右转而不是向左转,反之亦然。拥有自动的侧向偏好可以使受到攻击的鱼类绕过逃向左或右的决策前发生的神经过程。正如萨斯喀彻温大学的生物学教授 Maud Ferrari 指出的,对于面临迫在眉睫危险的鱼类来说,“一毫秒之差就可能决定生死”,因此任何能加速其反应的方法都是值得的。这种偏好还可以防止受惊的鱼类在逃避捕食者时不知不觉地脱离群体。然而,海洋中充满了在面临威胁时与同伴反向游动的叛逆鱼类。例如,它们潜伏在黄蓝尾金枪鱼的鱼群中——这种鱼可以在印度洋和西太平洋的珊瑚礁周围 dart。如果共同的转动偏好是为了躲避捕食者而产生的,一些研究人员推断,这种现象应该在没有捕食者的环境中消失。Ferrari 和她的同事们对此进行了检验。

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转!转!转!

当他们将大堡礁的黄蓝尾金枪鱼带回实验室时,刚离开海洋的鱼类倾向于向右转。但仅仅在水箱中生活了五天,远离了捕食性的石斑鱼、鲷鱼和梭子鱼后,研究人员注意到,鱼类失去了它们向右倾斜的倾向。没有捕食者的环境似乎让它们摆脱了转动的偏好。然后,这些没有偏好的鱼类面临捕食者——或者更确切地说,是感知到的捕食者,研究人员通过在水箱中释放鱼类在警觉时分泌的化学物质溶液来模拟。这种物质通常会提醒群体成员附近有捕食者。金枪鱼也相应地对这种增强的感知风险做出了反应:在接触警报信号五天后,每一条鱼都产生了转动偏好。一切似乎都符合预期,但有一个问题:并非所有鱼的偏好方向都相同。有些向右偏,有些向左偏;这导致一些鱼与它们的鱼群成员在转动方向上发生直接冲突。结果非常有趣,特别是在研究人员在水面上方释放了一个模拟捕食者,惊吓了下面的鱼并引发了逃跑反应之后。实验表明,那些转动偏好与大多数群体不符的鱼逃离危险的速度较慢。

有洞察力的叛逆者

尽管不合群的鱼类显然处于劣势,但它们可能有理由与同伴反向游动。Ferrari 认为,尽管转动偏好的强度可能会改变,但任何特定鱼类的偏好方向都可能受到“一些潜在的认知限制”的约束。也许每个群体都包含左撇子和右撇子,但它们相反的偏好只有在高风险环境中才会显现。或者,少数非常有影响力的鱼决定了群体的方向,而这些影响者之间的冲突引发了更大的冲突,这些冲突会波及整个鱼群。捕食者本身也可能在维持其猎物中相反的转动偏好方面发挥作用。“如果每个个体总是朝同一个方向转动,那么捕食者就能很容易地预测猎物的行为,”研究人员在《美国皇家学会学报 B》上写道。然而,更让研究人员感到困惑的是,在实验过程中,许多最初没有明显转动偏好的鱼在几天内就获得了明显的偏好。传统上认为,这些左右偏好反映了大脑的非对称性。但 Ferrari 认为,“大脑肯定不会在如此短的时间内进行重塑。”“这引发了关于什么真正控制这些偏好的问题,”她说。

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