0

0
0

文字

分享

0
0
0

利用月光偏振進行定位的非洲糞金龜

科景_96
・2011/02/08 ・1069字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 502 ・六年級

Original publish date:Jul 10, 2003

編輯 Wei-Chiao Chang 報導

迷路是一種相當不愉快的經驗,除了著急也往往伴隨著恐慌。所以初訪異鄉的遊客們總是人手一本地圖導覽,當然,借助全球衛星定位系統(Global Positioning System)的指引,似乎可以讓【只在此山中,雲深不知處】的遺憾不再!!

那麼動物們是否也有【迷路】的困擾呢?科學家們相信鮭魚、信鴿、海龜、等動物具有對地球磁埸感應的能力!蜘蛛、與許多昆蟲則是利用太陽光線來進行導航!

如今,瑞典科學家MARIE DACKE與其研究團隊首度發現:非洲糞金龜(African Dung beetles)可以在有月色的夜晚,利用月光的偏振來進行導航定位。這是人類研究動物定位系統的重大發現,而他們的研究結果也已發表於2003年七月初的《自然》期刊(Nature 424:33)。

非洲糞金龜主要是利用動物之糞便為食,精心堆成的糞球除了是食物的來源外,也是產卵、與幼蟲發育的好地方。瑞典的這群科學家們細膩的觀察發現,在有月亮的夜晚,非洲糞金龜可以沿著直線路徑將糞球運回目的地而不會迷路!

這種直線路徑是具有高度智慧的移動方式,因為高效率且安全地輸送食物是享用豐盛晚餐前的首要任務,而最短的路徑平安回家,就能減少其他掠食者搶奪的機會!不過,如果在沒有月光的夜晚,非洲糞金龜的行動路徑就顯得雜亂無章了!

為了進一步探討非洲糞金龜是利用月光的偏振還是月亮的方位進行導航定位?她們將偏光鏡放至於非洲糞金龜之上,月光是一種電磁波,所以其電場與磁場的振動方向,是與波的行進方向垂直,當月光在通過大氣層時,因為會受到大氣層中微粒的散射,使得照射到地表的月光具有特定的偏振方向!但是偏光鏡的使用就能改變光的偏振方向。

令人驚奇的是:當改變月光方向90度後,非洲糞金龜的爬行方向也偏離了90度!!這種突然大轉彎90度的移動行為顯示:非洲糞金龜能夠利用月光的偏振來貫徹其直線路徑的行動。

儘管相較於刺眼的太陽光線,朦朧的月色相對微弱許多,但是,還是有著許多生物在花好月圓的浪漫氣氛下辛勤工作。MARIE DACKE教授推測:在神秘的動物王國中,將會有越來越多的夜行性動物被發現擁有這項感測月光進行導航的特異功能。

本文感謝耶魯大學姚正邦博士的協助完成。

原始論文:

Animal behaviour: Insect orientation to polarized moonlight. Nature 424:33 (2003)

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Dec 01, 2004] 鴿子的羅盤
  • [May 16, 2004] 鳥類看得到地磁場!?
  • [Apr 30, 2004] 海龜的磁場感應
  • [Jan 05, 2003] 龍蝦的地磁地圖感
  • [May 31, 2001] 飛到哪了?


    數感宇宙探索課程,現正募資中!

  • 相關標籤:
    文章難易度
    科景_96
    426 篇文章 ・ 3 位粉絲
    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。


    2

    4
    0

    文字

    分享

    2
    4
    0

    「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
    台灣物種名錄


    數感宇宙探索課程,現正募資中!

    所有討論 2
    Peggy Sha
    62 篇文章 ・ 379 位粉絲
    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。