找到自己的樹:喬裝的物種會依照尺寸找到適合自己的微棲地

photo: Don Hodgers


標題:Size-dependent microhabitat selection by masquerading prey.

摘要

Masquerading prey gain protection from their predators by being misclassified as an inedible or uninteresting part of the envi- ronment. It has recently been demonstrated that twig-mimicking caterpillars benefit from masquerade; and that size disparity between twigs and caterpillars reduces protection from relatively naive predators. Using an established experimental system in which domestic chicks Gallus gallus domesticus predate twig-mimicking caterpillars of the Early Thorn Moth Selenia dentaria, we show that this effect is even stronger when predators have the opportunity to learn that size is an effective cue for discrimination. However, using a series of binary choice tests, we also show that caterpillars are able to minimize predation risk by selecting microhabitats that enhance the benefits of masquerade: those containing size-matched twigs. Furthermore, caterpillars trade off the relative benefits of protection from predation and feeding, when branches that provide the best protection from preda- tion do not contain food. Finally, both the preferred microhabitat and the strength of caterpillars’ preferences for that habitat change with size: small caterpillars prefer branches with small twigs over branches with large twigs, and the reverse is true of large caterpillars; and preferences tend to be stronger in larger caterpillars, perhaps because of their increased detectability and desirability to predators.

在野外採集的時候常常會看到某些尺蛾的幼蟲,這些幼蟲無論體色與行為,幾乎都很像植物的枝條,有的配上延伸的剛毛甚至長的像花的雄蕊。依據觀點與理論的差異,描述這個現象的名詞很多,例如擬態 (mimicry)、偽裝 (camouflage) 或喬裝 (masquerade),無論是使用哪個專有名詞,使用這個策略的物種會受到諸多限制,像一定要在某些環境中才能發揮效果,那麼要移動到有食物的地方就會導致與環境不符合,增加被捕食的風險等等,因此這個策略對於躲避捕食的效果是自然學家感興趣卻又是長期未解之謎。


photo: Selenia dentaria (wiki)
這個研究討論一種尺蛾 Early Thorn Moth (Selenia dentaria) 的幼蟲期喬裝成枝條的現象。作者群產生的疑問是尺蛾會不會移動到跟自己看起來差不多大小的地方?如果這個地方的葉子被吃完了,尺蛾會寧可繼續待在差不多大小的枝條上獲得保護,或是移動到其他未知的區域取得更多的食物?這個疑問出於很多原因,像是尺蛾的體型會隨著齡期增長,如果與枝條的差異度太高,會增加被捕食者發現的風險,但貿然移動也會增加風險,不管怎樣都會提高風險,這時尺蛾幼蟲會怎麼決定自己的命運?

作者群以35隻初生的雌家雞 (Gallus gallus domesticus) 做為捕食者進行實驗,測試兩個主要假設:1) 捕食者是否能依據尺寸差異分辨尺蛾? 2) 喬裝的尺蛾幼蟲是否會選擇尺寸相近的枝條做為掩蔽?為了回答第一個問題,作者群設計以2.5公分的幼蟲分別放置在枝條上,讓家雞在觀測12個枝條與1隻幼蟲(2.5公分),以三種不同的觀測距離(1、2.5、4公分)代表視覺上的相對尺寸,測試是否能夠辨識。對於第二個問題,作者群將幼重放置在不同條件的枝條上,分為枝條的尺寸(大或小)與是否有葉子(食物),以測試幼蟲的選擇。

Fig. 1 捕食者攻擊枝條的次數隨測驗進行下降,與幼重差不多大小的中間尺寸組高於其他兩組,顯示捕食者較無法辨別尺寸差不多的情況

Fig. 3 & 4. 左圖為小幼蟲,右圖為大幼蟲選擇不同枝條的數量。

從第一個實驗的結果來看,所有的捕食者最後都能夠學會分辨枝條與幼蟲,並且減少攻擊枝條的次數,而在中距離(2.5公分)這個組別,捕食者的辨別能力不如其他兩組來的準確,顯示尺寸的確是影響喬裝是否成功的重要因子。在幼蟲選擇枝條的結果中顯示,即使枝條上沒有任何葉子,幼蟲仍會待在與自身尺寸相近的枝條上,而且與自身尺寸相近的枝條比較受到明顯偏好:小的蟲會選小枝條,大的蟲會選大枝條,這個偏好在大的幼蟲中更為明顯,這也表示出在食物的來源與被偵測到的風險間的利害權衡(trade-off)。

看完後仔細想一下,若只從這個研究來看,這個生存策略簡直是走在鋼索拿命在賭的策略,雖然說昆蟲能維持一段時間不進食,齡期越大的幼蟲能撐的時間越久,如果在沒有食物的情況下,就是賭是要冒著移動的風險找食物,在被吃掉之前化蛹,或是留在原地,餓死之前化蛹。但這個幼蟲是不是也發展其他的行為來彌補這個策略的風險,像是我們知道尺蛾成蟲大多是夜行性,幼蟲是不是也在黑夜時移動到有食物的地方,取決於我們對這個物種的知識與觀察,最後仍須回到更為廣泛性的知識面通盤考量如何詮釋一個自然現象。

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