虎蛾干扰蝙蝠声纳 | Discover Magazine

蝙蝠通过回声来感知世界，通过测量自身发出的超声波信号反射回来的时间来导航和捕食。这种生物声纳，或称回声定位，使它们成为了夜空的霸主；它的灵敏度极高，有些种类甚至能在空中捕食蛾子和其他昆虫，还有些种类能从蛛网中抓取蜘蛛而不被丝网缠住。然而，随着这种高效技术的出现，它们的猎物也必然会发展出反制措施。

一些昆虫进化出了耳朵；另一些则仅仅依靠规避攻击来生存。但有一类昆虫，即虎蛾，它们以牙还牙，玩起了和蝙蝠一样的游戏。当受到攻击时，它们会发出自己的超声波脉冲来干扰追捕者的信号，扰乱蝙蝠准确判断距离的能力，甚至让它们误以为有不存在的物体反射回了回声。

这一技术早在几十年前发现蛾子会发出脉冲时就被提出，但来自维克森林大学的Aaron Corcoran发现了第一个确凿的证据，证明了蛾子确实会这样做。他们在为期三天的实验中，将一种名为“三斑虎纹蛾”（Bertholdia trigon）的蛾子与四只大棕蝠（Eptesicus fuscus）放在一起，并用高速红外相机和超声波麦克风对这些“角斗士”进行了监测。

当三只蝙蝠与飞行的三斑虎纹蛾对决时，它们仅有大约五分之一的尝试能够成功捕获。即使将蛾子固定在树桩上，蝙蝠在最后一刻也会笨拙地错失。一种相关的、不会发出脉冲的蛾子种类则情况糟糕得多，几乎总是被蝙蝠捕食。

虎蛾通过一种叫做鼓膜的器官发出脉冲，Corcoran通过移除该器官，成功地让一些蛾子变得“沉默”。当失去“有机拨浪鼓”后，绝大多数蛾子都被吃掉了，这证明了脉冲是蝙蝠捕食失败的原因。这也排除了脉冲是为了警告蝙蝠蛾子有毒或难吃的可能性，因为蝙蝠对那些沉默的猎物却是来者不拒。事实上，在蛾子开始发出脉冲后，蝙蝠仍然继续攻击——只是无法最终得手。这也表明脉冲本身并不会吓退蝙蝠。

在一周的时间里，蝙蝠捕获发出脉冲的蛾子的能力并没有变得更好或更差。这表明它们不需要学习关于这种防御机制的知识，这也排除了声音是在警告味道不好的想法。同时，这也排除了声音是为了吓唬接近的蝙蝠的说法，因为有经验的动物很快就会习惯这种声音，并学会继续追捕。然而，即使是同一只蛾子，蝙蝠在一次失败的尝试后几秒钟又进行另一次尝试，这种情况也没有发生。

唯一剩下的可能性是，蛾子在干扰蝙蝠——这是一种无论蝙蝠是否有经验都不会增强或减弱的防御方式，这与数据显示的情况完全一致。蝙蝠的行为也支持了这一理论。当它们捕食其他蛾子时，它们的攻击模式是规律的——接近目标，追踪其移动，然后俯冲捕食，整个过程伴随着它们特有的声纳脉冲。但当蝙蝠攻击发出脉冲的蛾子时，它们会变得混乱，沿着它们的攻击链来回摆动。

很明显，并非所有种类的虎蛾都会发出脉冲来干扰蝙蝠的声纳，Corcoran认为，最初，这些声音确实是为了发出味道不好的信号而进化的。事实上，一些蛾子会模仿彼此的声音来愚弄饥饿的蝙蝠。然而，这是一种相对简单的防御，并且很容易被经验所克服。它是进化出更复杂的干扰技术的一个跳板，也是蝙蝠和蛾子之间军备竞赛中最新的反制手段。