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這是一隻間諜貓熊!——野生大貓熊如何靠「黑白迷彩」融入棲息地的景色?

寒波_96
・2021/11/09 ・3192字 ・閱讀時間約 6 分鐘

大貓熊(Ailuropoda melanoleuca)家喻戶曉,毛色黑白搭配,看起來似乎非常顯眼。但是一項新研究報告,貓熊身處野外環境時,黑白相間的外觀其實能起到偽裝的效果,不但可以融入背景,還能干擾掠食者的視覺,讓他們成為不錯的間諜貓熊。

我們印象中的貓熊,一般比較接近這樣。圖/參考資料 1

野生動物中,黑白毛色並不常見。有好幾項觀點,試圖解釋貓熊的外觀為什麼走黑白風格,一個方向是「偽裝」。乍看之下很不可思議,例如胡椒蛾隱於樹幹,彈塗魚隱於泥灘,都能很好的融入背景;可是貓熊看起來那麼明顯,而且黑白對比鮮明,難道是隱於斑馬線嗎?

神奇的是,一番分析下來,野生的貓熊還真的很會玩躲貓熊。即使達不到完全隱形,在一般認為善於隱形的動物中,也可以排進中段班。這是兩項偽裝技能綜合的效果:背景匹配(background matching)和混隱色(disruptive coloration,破壞性著色)。

黑白迷彩:近距離卻視而不見

我們會覺得貓熊很顯眼,是因為我們觀看貓熊時,若不是在動物園之類的人造環境中近看,就是透過選擇過的攝影視角。可是攝影鏡頭和動物園的設計,本來就有利於觀眾觀賞,與貓熊生活的野生環境差異不小。

天然環境中的貓熊,其實比較接近這樣。圖/參考資料 1

一度廣布的貓熊如今瀕臨滅團,天然的棲息地只剩下四川、陝西、甘肅少數幾處。新發表的論文取得一批野生貓熊的照片,15 張都來自陝西的佛坪自然保護區,算是位於秦嶺的天然森林棲地。

野生貓熊出沒的環境,背景通常是樹林、岩石,冬天又多出下雪的積雪。研究者不只用眼睛看,也以程式量化分析環境背景的明暗。大致上樹幹是深色的,積雪和葉子是淺色的(如果有葉面蠟質,反光會顯得更淺),岩石介於其間。

量化分析指出,乍看黑白分明的貓熊,其實存在 3 種色調,除了黑色、白色以外,還有中庸的髒髒色。因此身處野生環境中的貓熊,可以相當融入背景:黑色類似樹幹、白色接近葉子和積雪、髒髒色彷彿岩石。

動物與環境背景的相似程度,在一般認為善於隱形的動物中,貓熊可以排進中段班。圖/參考資料 1

森林中有雪的冬天,以及沒有雪的夏天,背景頗有差異,黑白組合算是能兼顧不同時節的需求。

貓熊在人造環境中看似無所遁形,但是自然環境中,貓熊外觀的「背景匹配」效果不錯,類似泥塘中的河蟹。

值得一提的是,原產秦嶺的貓熊(Ailuropoda melanoleuca qinlingensis)與主要住在四川,黑白配色的近親不同,他們的深色不是黑色,而是深棕色(類似髒髒色)。棕白組合,應該也能達到不錯的背景匹配效果。

秦嶺貓熊和四川的同類一樣也是貓熊,但是毛色中沒有黑色,變成棕色。圖/ wiki

遠處好像有東西?又好像沒看到?

背景匹配的原理來自,動物身體與背景之間色彩相似的對應,與另一種偽裝方式「混隱色」又不一樣。

視覺上要偵測到一個動物,必需察覺其與周圍有別的顏色和輪廓。倘若動物身上的色塊能混淆實際的輪廓(例如同時存在鮮明的對比色),就可以干擾視覺,讓掠食者看不清楚,使自己無法被分辨出來。這稱作混隱色。

量化分析指出,觀看貓熊在近距離還算清楚,但是遠離一段以後,貓熊對比分明的黑白色塊,就能發揮混隱色的效果,不再那麼容易被識別。

冬天,距離比較遠的時候,貓熊的混隱色發揮效果。圖/參考資料 1

自然環境中,貓熊的掠食者不是人類之流的靈長類,而是貓科、犬科的動物。比起貓科、犬科的雙色視覺,靈長類的三色視覺辨識色彩更敏銳。因此人類看不清楚的對象,貓熊的掠食者應該會更迷茫 。

有個實際案例是,非洲的斑點鬣狗(Crocuta crocuta)在距離超過 50 公尺之下,無法分辨平原斑馬(Equus burchelli)最寬的條紋。

以貓代表貓科、狗代表犬科,分析得知貓熊的混隱色,確實有干擾掠食者視覺的偽裝作用。由此推論,貓熊之所以演化出對比明顯的黑白色調,除了適應冬天、夏天有別的環境,大概也有增進混隱色效果的意義。

夏天,距離比較遠的時候,貓熊的混隱色發揮效果。圖/參考資料 1

以下為設計對白:
「胖達003 呼叫,胖達007 被發現惹,over~」
「胖達007 收到,滲透可能失敗,over~」
「維尼001 呼叫,我親自指揮、親自部署,絕對沒有問題,over~」
「胖達003 呼叫,胖達007 被吹箭命中,over~」
「胖達007 呼叫,維尼搞我呢,哇操……ooooo~」

貓熊也會躲貓貓

盡管貓熊算是雄壯威武的大型動物,不是那麼好欺負,還是可能被野生掠食者獵殺,尤其是沒什麼功夫的脆弱幼年貓熊,因此仍有避免被掠食的需求。

貓熊其實和彈塗魚一樣,是融入背景的高手。圖/大彈塗魚

人類在人造環境近距離觀看貓熊,會覺得他們非常顯眼。有些學者甚至認為,貓熊鮮明的黑白配色,目的是警戒色(aposematism),也就是靠誇張的色彩嚇退對手。

但是新研究發現處於天然環境時,貓熊其實很不起眼,而且近距離顯眼的對比色,拉遠距離反而能干擾視線。所以毛色的黑白組合,可謂演化上適應性的偽裝。

論文表示,背景匹配和混隱色的偽裝原理不同,兩者應該有互補的效果。近距離下背景匹配比較有效,遠距離則是混隱色,目的都是希望偽裝成低調的間諜貓熊,讓敵人視而不見。

延伸閱讀

參考資料

  1. Nokelainen, O., Scott-Samuel, N. E., Nie, Y., Wei, F., & Caro, T. (2021). The giant panda is cryptic. Scientific Reports, 11(1), 1-10.
  2. Caro, T., Walker, H., Rossman, Z., Hendrix, M., & Stankowich, T. (2017). Why is the giant panda black and white?. Behavioral Ecology, 28(3), 657-667.
  3. Giant pandas’ distinctive black and white markings provide effective camouflage, study finds
  4. Giant Panda’s Unique Black-And-White Coat Provides Effective Camouflage, New Research Confirms
  5. 肖繁荣, 杨灿朝, & 史海涛. (2015). 动物的伪装方式 四川动物, 34(6), 955-960.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。