用以分散注意的斑紋會增加生物的顯眼性嗎?

photo: Chia-Hsuan Wei
標題:Revealed by conspicuousness: distractive markings reduce camouflage.

摘要

Animal camouflage is a textbook example of natural selection. Despite substantial progress, one historical theory remains controversial: that conspicuous “distractive” markings draw predator attention away from the prey outline, preventing detection. Here, we present evidence from 4 experiments to resolve this controversy. In field experiments, we measured bird predation on artificial cryptic prey that were either unmarked or had distractive markings of various attributes (number, color, and location). Prey with 3 high-contrast distractive markings, and with markings located away from the body outline, suffered reduced survival compared with unmarked controls or prey with low-contrast markings. There was no effect of small single markings with different colors on the survival of targets. In 2 computer-based experiments with human subjects searching for hidden targets, distractive markings of various types (number, size, and location) reduced detection times compared with controls. This effect was greatest for targets that had large or 3 markings. In addition, small and centrally placed markings facilitated faster learning. Therefore, these 2 experimental approaches show that distractive markings are detrimental to camouflage, both facilitating initial detection and increasing the speed of predator learning. Our experiments also suggest that learning of camouflaged prey is dependent on the type of camouflage present. Contrary to current and historical discussion, conspicuous markings are more likely to impair camouflage than enhance it, presenting important implications for the optimization of prey coloration in general.

我們在野外觀察的時候,會發現某些生物,譬如說尺蛾,有些看起來灰灰土土的,我們會覺得那可能是隱蔽性,有些灰灰土土的顏色上多了一些條紋,或在中室多了幾個斑點,我們會覺得這是為了讓自身的輪廓不那麼明顯。

真的是這樣嗎?

相對於警戒性與擬態這種彰顯自身警告捕食者的方式,另一個不要被捕食的方法概念很簡單:不要被捕食者看到就好了(不做死就不會死),自然不會有被吃掉的問題,因此很多物種天擇後的結果,就是讓看起來不顯眼的個體留下來,成為現在我們認為是具有隱蔽性的顏色或行為,像是背景的契合度、身體某些部分與環境光影的吻合或是移動時斑紋產生的炫目行為,都被當成是隱蔽性的一種模式。但有爭議的部分是,有些看起來是隱蔽色的物種身上會產生某些花紋,早期的自然學家提出一假設,認為這些花紋應該是為了破壞身體的輪廓,讓捕食者不那麼輕易的認出個體所發展出來,但有另一個問題在於實際上看起來這些花紋可能破壞與環境的契合度,反而可能吸引注意力。

Fig. 1 用來測試野外顏色影響的三角形人工假餌
Fig. 2 測試斑點位置與對比的假餌與結果。
為了嘗試解決這個理論上的衝突,作者群以兩個部分測試,一個是用人工印製的假餌,放到自然的環境中觀察被攻擊的程度,另一個是以人類為實驗對象,讓受試者看電腦呈現的影像並做紀錄。假餌呈現的影像是以符合白臘樹(Fraxinus excelsior)的樹皮為基礎,首先測試顏色的因子分為控制組與另外四組點上黑色、綠色、白色與紅色的顏色來「分散」捕食者的注意力,另一個部分測試標記的對比與在身體上的位置(是否遠離邊緣)是否對生存度產生影響。在實驗室進行的部分分為標記的位置與標記的尺寸與數量兩個部分對受試者測驗,以得知哪種因素對於受試者更容易辨識與是否容易記憶。

Fig. 3 實驗室給受試者觀察的圖片與實驗結果。
野外實驗的結果顯示,具有3個高對比度的標記,以及最遠離身體邊緣標記個體最容易受到攻擊,對於小且數量少的標記顏色尚沒有顯著的影響。在實驗室的結果顯示,無論哪種標記(數量、尺寸、位置),受試者皆縮短尋找的時間,這在標記的尺寸最大以及數量最多時最為明顯。此外,尺寸小且靠近中央的標記也有促進學習速度的能力。總結來說,在身上的某些花紋可能會破壞隱蔽性,反而可能讓個體更容易被發現,這結果也為長期對立的爭論增添新的證據。

這個研究的確是連結了高智能動物的辨識力與野外的實驗結果,以人來做實驗當然有好有壞,不用實際捕食者來考量當然也是一個具有爭議的論點,但這個假餌的設計真讓人覺得微妙?

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