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蝙蝠之间的恶性竞争,互发干扰信号?

2015-04-09 浏览: 461 评论:0

摘要: 蝙蝠们来来回回地发出超声波干扰,乐此不疲地为猎物而战,直到某一方最终放弃。 在这张合成图像中可见,一只墨西哥游离尾蝠发出一种特殊的超声波信号,以阻碍另外一只蝙蝠的回声定位;这些波浪线就描绘了干扰者的声波。 图片来源:尼古拉赫里斯托夫 捕获昆虫前,蝙蝠发出一...

蝙蝠们来来回回地发出超声波干扰,乐此不疲地为猎物而战,直到某一方最终放弃。
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在这张合成图像中可见,一只墨西哥游离尾蝠发出一种特殊的超声波信号,以阻碍另外一只蝙蝠的回声定位;这些波浪线就描绘了干扰者的声波。

图片来源:尼古拉赫里斯托夫

捕获昆虫前,蝙蝠发出一系列快速的超声波信号,通过回声,定位猎物的准确位置。科学家把这些声音叫做“觅食声”,这些“觅食声”也会吸引那些其他的可能还在觅食的蝙蝠。当另一只蝙蝠到达时,它可以阻碍原来那只蝙蝠发出的声波,一项新的研究表明,就很像有人在阻挡收音机的信号一样。这导致原来那只蝙蝠失去它的美食,而使竞争者有了从盘中夺食的可乘之机。

“这是一个令人激动的发现,”德国乌尔姆大学的行为生态学家兼蝙蝠发音研究家米尔亚姆科恩施德说道,尽管他没有参与这项研究。“声纳干扰一直都是个激动人心的可能解释…因为某些蝙蝠属于高音种类,这项设计优雅的研究就是一个极具说服力的论证。”

北卡罗莱纳州的温莎城维克森林大学的生物学家亚伦科克伦在亚利桑那州记录蝙蝠与飞蛾间互动的时候,首次探侧到这种干扰信号。其他的研究人员之前也已经发现,墨西哥的游离尾蝠(圣特蕾莎犬吻蝠)至少能够发出15种社交信号,甚至能调节自己的超声波发音,以避免与其他蝙蝠的超声波产生干扰。为了找出蝙蝠使用这些信号的方法,科学家在亚利桑那州以及墨西哥的田地里面安置了一批超声波麦克风,并将蝙蝠的对垒回合录制成片。他们把信号与蝙蝠的飞行路径进行一一匹配,这样就可以看到捕食者在什么时候发出觅食信号,竞争者又在何时发出干扰信号。从3-D重建图像来看,科克伦和另一维克森林大学生物学家威廉康纳意识到,蝙蝠之间更多的是竞争而非合作,它们随时掌控着高效且具有破坏性的干扰信号。“事实上,他们在捕食猎物的关键时刻就使用这个信号,”康纳说道。

干扰信号通过重叠竞争者最终发出的强烈觅食信号发挥作用,它产生的声波足以迷惑蝙蝠的听觉神经元加工处理过程,以及使用超声波点击数锁定猎物位置的能力,即回声定位能力。当然,被干扰的蝙蝠也能扭转局势,即用相同的方法争夺竞争者的猎物。“它们来来回回地发出超声波干扰,乐此不疲地为猎物而战,直到某一方最终放弃,”康纳说。

在亚利桑那州,科学家记录了145场蝙蝠争夺昆虫战;当另一只蝙蝠发出干扰信号时,85.9%的捕食者都以失败告终。如果没有竞争者的干扰,捕食成功率就会上升到30%。研究人员也设计了可控的可重复实验对蝙蝠进行检测。他们将一只飞蛾拴在离地约5米的纤维细线上,一旦猎食的蝙蝠锁定目标,发出觅食信号,他们就播放录制好的干扰信号。根据记录,与捕食时没有干扰的情况相比,蝙蝠的捕食成功率下降了73.5%。该研究团队在今日(11月6日)将其研究发表在《科学》杂志的网站上。

五年前,科克伦和康纳就已经表示,灯蛾可以干扰棕色蝙蝠的猎食声纳。但相同物种个体间存在这类竞争性干扰在动物界还是首次发现,他们说到。

其他的研究者以前也曾听到过由不同种类的蝙蝠发出的相似的声音信号,包括雄性棕色大蝙蝠(大棕蝠类),并表示这种声音可能用于合作性觅食,或者宣称食物所属。“这明显不是为了合作,”马里兰州巴尔的摩的约翰霍普金斯大学的神经学家辛希亚莫斯说,她的团队提出了食物声称解释学说,并坚持这一说法。

“声明和干扰的说法都有证据支持,”她说,并指出她的团队认为科克伦和康纳采用的“给信号定时的手段”,即持续重复终端快速觅食声波的方法,说明不了问题。“尽管这篇论文提出了重要结论,有趣而激动人心,但它也不是最终的定论。”

尽管如此,蝙蝠不仅仅拥有声纳,还能发出干扰信号这个观点依然很“酷”,康纳说。“我们认为能同时使用信号干扰声纳和雷达的工程师相当聪明。但蝙蝠在6500万年前就已经想出这一方法了。”现在,他和科克伦在想,其他能回声定位的物种比如海豚是否也有竞争干扰作用。

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