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狗兒的注意力發展過程與人類相似

活躍星系核_96
・2014/04/12 ・1227字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由民視《科學再發現》贊助,泛科學獨立製作

編譯:Bambi Gremlin(淡江大學日本研究所畢,現為自由譯者)

人類的注意力隨著年齡增長而成熟,然後在過了某一年齡後逐漸衰退。那麼,狗兒的注意力又是如何變化的呢?維也納獸醫大學的聰明狗兒實驗室(Clever Dog Lab),針對 145 隻 6 個月~14 歲的邊境牧羊犬進行實驗,分析狗兒的注意力和年齡之間的變化。相關的研究結果刊載於學術期刊《心理學前線》(Frontiers in Psychology)。

首先,研究團隊設計了兩種實驗情境,觀察狗兒對於物品和人類的注意力差異。一個是懸掛在天花板上的玩具忽然掉落的情境,另一個則是狗兒認識的人類進入室內,逕自拿滾筒粉刷牆壁。

DSCF6726

結果發現,所有狗兒都以相同速度發現掉落的玩具,不過,老犬被新物件吸引的時間比幼犬短。這表示狗兒和人類一樣,隨著年齡增長,好奇心會逐漸降低。此外,比起玩具,狗兒注意人類拿滾筒粉刷牆壁的時間比較長。換句話說,對於有社會性的東西,狗兒的注意力會比沒有社會性者來得強。

接著,研究團隊又利用響片訓練,進一步測試狗兒的選擇性注意力。

DSCF6730

實驗者先將一個香腸塊扔在地板上,等狗兒發現,吃掉獎勵。然後,實驗者等待狗兒注視自己,雙方目光一接觸,實驗者就按下響片,忽左忽右地扔香腸塊。如此這般,反覆操作 20 次。

結果發現,從看見香腸到注視實驗者為止的過程,費時最短的是 3~6 歲的中年狗兒。研究團隊認為,年輕的狗兒因為經驗不足,年老的狗兒因為運動能力逐漸下滑,所以牠們花費比較久的時間。在類似的人類實驗中,20~39 歲的人類也顯示出最高的感覺運動能力(Ssensorimotor Aabilities),代表狗兒和人類相同,都有年齡上的高峰期。

此外,1~2 歲的狗兒正值青春期,注意力受到影響,導致牠們的反應比較慢一些。不過,響片操作反覆數次後,青春期的狗兒比其他年齡層進步更快。換句話說,青春期的狗兒,其學習曲線最為陡峭,學習潛力極佳。

上述實驗顯示狗兒注意力的成熟和衰退過程與人類相似,換言之,透過觀察狗兒的行為,或許有助我們瞭解諸如:注意力不足過動症(Attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)、阿兹海默症等疾病。

資料來源:

原研究論文:

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延伸科學再發現@科技大觀園


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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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「菲利浦島蜈蚣」成幼鳥殺手!——在澳洲孤島上默默擔當頂級掠食者

藍羊_96
・2021/09/22 ・2038字 ・閱讀時間約 4 分鐘

冒險電影中,場景時常在偏遠不為人知的荒山野嶺,甚至住著猛獸的遙遠孤島,有著顛覆常識的生態環境和駭人怪物。然而根據新發表在《美國博物學家》的一篇論文,在現實中就有一個島嶼,由蜈蚣擔當島上食物鏈的最頂端掠食者。

此菲利浦島,非彼菲利浦島

地點位在澳洲的菲利浦島(Phillip Island)——說到這個島嶼,可能會聯想到島上每年吸引上百萬觀光客的小藍企鵝棲地,以及世界摩托車競速的主要賽場之一。

故事並非發生在這個澳洲南岸的菲利浦島,而是在距離澳洲本土東方 1500 公里遠,過去做為囚犯流放地的諾福克群島。那裡有另一個面積僅 2.07 平方公里,無人居住的菲利浦島。兩個島正巧都以 18 世紀後半的英國海軍上將亞瑟‧菲利浦(Arthur Phillip)為名,但地理位置相距甚遠。

屬於諾福克群島一部分的菲利普島(Phillip Island)。圖/維基百科

無人定居的菲利浦島兇猛島民

菲利浦島有 13 種海鳥會產卵繁殖,還有一些小型動物在此生活。其中最引人側目的居民是菲利浦島蜈蚣Cormocephalus coynei),這種蜈蚣最長可達 23.5 公分,雖然比起現生蜈蚣中最大的 30 公分等級還差一些,仍遠勝長約 10 公分的常見蜈蚣。

研究團隊調查紀錄菲利浦島蜈蚣在夜間的捕食行為,並以穩定同位素分析蜈蚣的食物來源比例,發現這種蜈蚣的食物來源,48% 來自脊椎動物,52% 來自無脊椎動物,各占約一半比例。

菲利浦島蜈蚣最主要的食物是島上居住的蟋蟀、壁虎、石龍子,這些動物都小於體長超過 20 公分的大蜈蚣,算是合理的菜單。然而菲利浦島蜈蚣還有另外一個獨門佳餚,就是島上繁殖海鳥的幼雛。

菲利浦島蜈蚣(Cormocephalus coynei)。圖/ iNaturalist

菲利浦島蜈蚣的嘴下亡鸌

菲利浦島上最主要的築巢海鳥是黑翅圓尾鸌Pterodroma nigripennis),2017 年的紀錄約有 19000 對。黑翅圓尾鸌的成鳥體長約 30 公分,顯然蜈蚣面對牠們無法輕易取勝,因此脆弱的雛鳥就成為蜈蚣的下嘴目標。

菲利浦島蜈蚣會咬住黑翅圓尾鸌雛鳥的後頸並注入毒素,等雛鳥死亡後再啃食牠的頭頸部。而在兩年的調查期間,紀錄的雛鳥各有 19.6% 及 11.1% 被蜈蚣捕食。結合前面一年約有 19000 對黑翅圓尾鸌在此繁殖的紀錄來看,估計每年被蜈蚣吃掉的幼鳥在 2109~3724 隻之間。

其他在菲利浦島上繁殖的海鳥,活動期間可能跟蜈蚣活躍的夏季錯開,或是數量較少,黑翅圓尾鸌可能是菲利浦島蜈蚣最主要的獵捕鳥類。相較於脊椎動物吃節肢動物的紀錄,節肢動物大部分是清除死亡的脊椎動物屍體,像這樣反過來鳥類被節肢動物主動獵捕的紀錄非常罕見。

黑翅圓尾鸌的雛鳥慘遭蜈蚣獵捕。圖/參考文獻 1

咦,蜈蚣怎麼吃到海裡的魚?

根據穩定同位素分析,菲利浦島蜈蚣的飲食中有 7.9% 是鳥類,然而魚類卻有 9.6%。住在陸地上的蜈蚣要怎麼吃到海裡的魚呢?這是另一個值得注目的問題。

據推測海鳥帶回巢中,供應給雛鳥食用的魚屍,應該是蜈蚣能吃到魚的主要來源。也就是海鳥不僅本身是蜈蚣的獵物,牠們為了育雛的投食被蜈蚣吃掉後,也帶動了海洋和陸地間的營養循環。

過去在諾福克群島流放囚犯時期,由人類引入的山羊、豬和兔子等大型動物對島上的環境造成破壞,也讓當地獨有的生態體系遭受嚴重威脅。這些外來物種在 20 世紀期間逐一從島上移除,受破壞的環境現正緩慢復原。

雖然菲利浦島蜈蚣離最大的蜈蚣還有點距離,在牠所住的環境卻已經足以佔地為王。現已滅絕的諾福克卡卡鸚鵡(Nestor productus)體型比菲利浦島蜈蚣大,但以果實為主食,顯然不會威脅到蜈蚣作為掠食者的地位。

大英博物館內諾福克卡卡鸚鵡標本的畫。圖/維基百科

在島嶼生物地理學中,孤立海島上動物體型改變是一個重要的研究議題。在大陸上的大型動物,移居海島後因島嶼資源限制、天敵缺乏等因素,會縮小體型,稱之為島嶼侏儒化(Island Dwarfism);然而小型的動物卻會反過來巨大化,甚至取代原本大型動物所處的生態棲位,此現象即為島嶼巨型化(Island Gigantism)。

島嶼巨型化的案例如紐西蘭的奇異鳥、馬達加斯加島已滅絕的象鳥,以及在許多島嶼上各自獨立產生的巨大化齧齒動物;台灣在墾丁和部分離島分布的椰子蟹也是一個案例,不僅是保育類的甲殼動物,更是最大型的陸生寄居蟹。地處偏遠的菲利浦島,正是島嶼特殊生態系的一個案例,也是蜈蚣稱霸的極端案例。

參考文獻

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藍羊_96
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國立清華大學分子與細胞生物所博士生,國語日報科學版專欄作者。白天做植物標本,晚上讀演化文獻,假日寫科普文章。
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