人在干坏事的时候是不嫌累的,搞研究也是
(来源:果壳)
想象你是一位动物行为学家,研究的对象是在大千世界自由奔跑的各种野生动物,尤其关注动物躲避天敌的避险行为,你该咋开展工作?
总不能说一直在荒郊野岭蹲着,等待那只不知道什么时候会出现的兔子和什么时候会飞窜下来的鹰吧?
既然等待天敌出现等于靠天吃饭,那么本着人定胜天的态度去给研究对象整一个人造天敌,听起来也非常合理对吧!
于是,各种动物们的万圣节惊魂夜,就被这么一堆脑子里不想正经事儿的科学家们给鼓捣出来了……
给海里的鱼整点恐怖片
第一批“受害者”来自加勒比海库拉索岛的浅水珊瑚礁区。
来自荷兰阿姆斯特丹大学和美国科罗拉多大学博尔德分校的几名研究人员,在这里开展了一场关于珊瑚礁鱼类逃逸反应的研究。
他们希望验证在捕食者和被捕食者通常处于同一活动范围内的自然环境中,被捕鱼类是否会针对真实攻击者的快速接近做出逃逸反应,同时忽略捕食者巡游时的缓慢运动。
与惯性思维不同的是,他们没有使用水下无人机之类的工具来模拟被试鱼类的天敌,而是反手掏出一个iPad开始放“恐怖片”:在白色的背景上有一个不断扩大的黑色圆盘,圆盘的扩张速率被校准成9种“捕食者逼近速度”,范围是0.5到8.0米每秒,用来模拟从远距离逐渐接近的捕食者棒鲹(Caranx ruber)。
实验设置 | 参考文献[1]
随后,他们将这台播放着“恐怖片”的iPad放在了礁石区,给栖息在其中的两种雀鲷科鱼类定时随机循环播放,用3台运动相机记录这些鱼会不会被这个“捕食者”的影像吓到四处逃窜。
作为对照,他们还用立体相机记录了61次真实的棒鲹袭击事件,观察实验对象在看到“恐怖片”和遭遇真实袭击时的逃逸速度是否一致。
顶部摄像机拍摄到的实验画面,箭头所指为播放“恐怖片”的iPad | 参考文献[1]
完成了一系列实验之后,他们得出有趣的结论。
两种被试鱼类逃逸反应的触发时间与圆盘的扩大速率不是呈线性关系的。当圆盘的扩大速率达到每秒2.0米以上,更接近于真实天敌的捕猎速度时,鱼群的逃逸行为会急剧增加;相反,更接近于1.0m/s以下的巡游速度时,逃逸反应则很少被触发。
这个结论足以证明这两种鱼类逃逸反应的触发与它们接收到的、“捕食者正在发起进攻”视觉信号有着显著关系。
相比使用其他水下工具模拟捕食者攻击的实验,这套脑洞大开实验的设计巧妙地避免了水流、气味和噪声等各种可能引发鱼类逃逸反应的干扰因素,把试验变量控制在了“视觉上接收到捕食者接近的信号”这一唯一条件上。
真可谓是天才般的点子呀!
给城里的鸟弄点恐怖玩偶
那么住在城市里,是不是就能躲过科学家们的围追堵截呢?我只能说——天真,太天真了。
研究城里动物跟野生动物行为上的差异是行为学研究上的一个大命题,谁又会轻易放过搞事情的机会呢!
那么问题来了:居住在大城市里的动物和深山野林里的野生动物在什么行为上的差异最让人感兴趣呢?答案就是——好奇心!
相较于环境相对稳定的荒郊野岭,被人类活动影响深远的城市中,随时会冒出来各种新奇玩意儿。在城市里生存的动物每天一觉醒来,身边保不齐就会多出来一堆奇怪的事物。
在城市中生活的动物身边有很多怪东西 | 翼狼Elang
如果在面对各种新鲜事物时表现出过度的恐慌和回避,会使它们失去很多生存空间和机会。为了研究城市动物“恐新”的情况,科学家们也开展了不少奇怪的研究。
2013在波兰开展的一项针对鸟类的研究里,研究人员在14个城市内外开展了160次试验。他们安装了一些小屋子造型的鸟类取食器,然后在一半的取食器上放置了一只造型非常怪异的、橡胶材质的绿色怪鸟。
绿色怪鸟真就非常绿也非常怪 | 参考文献[2]
做完这一切之后,他们便躲在暗处观察,默默地记录下有多少鸟儿会接近这两种不同的取食器。
最终在观察记录了19种鸟类共计1845只个体后,他们也得出了一些结论:这个绿色的鬼东西无论是在城市还是在乡村中,都显著降低了接近取食器的鸟类数量。不过相比之下,愿意接近带绿色怪鸟取食器的城市鸟数量要多于乡村鸟,证明城市鸟的好奇心确实比乡村鸟要多上那么一些的。
实验过程中,当之无愧的鸟中胆大党——欧亚大山雀(Parus major)也被研究人员“啾”了出来。
在总计1845次记录中,光大山雀一种鸟就占了1330次。而且城市里的大山雀反而会更热衷于光顾有绿色怪鸟的取食器。要不是试验用的绿色怪鸟真不长脑子,估计这一圈试验下来,怪鸟军团高低得减员十之五六。
毕竟我们大山雀可不是吃素的 | 昆虫学小鱼
同样是在2013~2014年这段时间里,英格兰的另一群科学家们对鸦科鸟类开展了相似的另一项研究。
同样是放置取食器,英格兰这边的研究人员脑洞开得更大——他们用试验环境附近的石块、城市里的废弃垃圾以及通常不出现在自然环境里的各种塑料玩具,分别拼接成一只松鸦大小的怪异物体,放置在桌子的一角;桌子的中间则放着满满一杯花生。对照组的桌子有花生,没有“伪鸦”。研究人员同样是躲在角落里,观察各种鸦科动物的取食情况。
试验里用到的“伪鸦” | 参考文献[3]
经过77 次试验中,研究人员共记录了包括了非鸦科鸟类的共计4300次到访。发现当奇怪物体出现在桌面上时,鸦科动物靠近桌子的意愿会降低。即使是同类的鸟已经取食过桌上的食物,它们也更愿意保留观望态度。而非鸦科的鸟类则在各种条件下都没有表现出显著的差异性。
有意思的是,城市鸦和其他城市鸟都会更快接受由城市垃圾拼接而成的“伪鸦”的存在。由此可见,城市里的鸟儿可能并不是“胆子变得更大了”,而是对于会在城市中出现的各种小垃圾的接受度选择性地提高了。
所以按此推算,如果在城市里想弄一个真的能把乌鸦吓跑的“恐怖稻草人”,比起用日常可见的瓶瓶罐罐小垃圾,整个一人高的奥特曼来效果可能会更好一些?
给天上的鸟搞个杀手机器人
霍霍完了降落地面的鸟儿,无情的研究者们抬头一看——欸!天上不是还有鸟儿在飞嘛!那么天上飞的鸟儿在遇到敌情的时候会作何反应呢?这种情况下再掏出一台iPad可能就显得不够牌面了吧!
所以,他们掏出了无人机——飞天的“终结者”就此升空了!
2023年的两项研究中,研究者们都使用了模仿游隼的无人机RobotFalcon,分别对不同的鸟类展开了追逐试验,来研究这种仿生无人机对鸟类的驱离作用与传统方法和传统无人机的差异。
实验中用到的游隼无人机,左边模拟的雄性,右边模拟的雌性,可以说非常严谨了| 参考文献[4]
于是,在意大利米兰某地的野鸽和红嘴鸥,以及荷兰沃库姆周边的农业区域的鸦、椋鸟等鸟类在某天发现,总有有一只一直发出奇怪嗡嗡声的游隼突然出现,然后不知疲倦地追着鸟群飞了一圈又一圈——这个场面真的是想想都觉得吓鸟好吧!
在这宛如终结者降临一般的操作下,研究员们也取得了他们期望的结果。外形、飞行姿态、速度等与游隼高度相似的无人机RobotFalcon在驱赶鸟群、防止鸟群再度返回的效果上,要远比普通无人机和传统的驱鸟方式效果更好。
怎么说也算是让鸟群被“刻在基因里的恐惧感”支配了一番嘛!
虽说科学家们为了探索动物行为的秘密是真能折腾,但是这些“恐吓动物”的做法并非是在找乐子。相反,正是因为有了这些研究,才能让我们更懂得怎么去和动物相处。
最后附上彩蛋:为了研究动物行为,作者本人也做过不少奇怪的东西哦!
图一:2008年夏天,用手搓的“迷宫”、不同颜色的塑料袋和手电筒,研究不同颜色的灯光对寄居蟹趋光性影响的翼狼(右一);图二和图三:2011年毕业设计,正在记录环境颜色、食物颜色对小鼠取食行为是否有影响的YY(翼狼夫人,翼狼本人在拍照)
参考文献
[1] Neven, S. L.; Faber, L.; Martin, B. T. Reef fish escape responses selectively match predator attack speeds. PLOS ONE 2026, 21 (8), e0346465. DOI: 10.1371/journal.pone.0346465.
[2] Tryjanowski, P.; Møller, A. P.; Morelli, F.; Biaduń, W.; Brauze, T.; Ciach, M.; Czechowski, P.; Czyż, S.; Dulisz, B.; Goławski, A.; et al. Urbanization affects neophilia and risk-taking at bird-feeders. Scientific Reports 2016, 6 (1), 28575. DOI: 10.1038/srep28575.
[3] Greggor, A. L.; Clayton, N. S.; Fulford, A. J. C.; Thornton, A. Street smart: faster approach towards litter in urban areas by highly neophobic corvids and less fearful birds. Animal Behaviour 2016, 117, 123-133. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2016.03.029.
[4] Vertua, I.; Menand, C.; Musters, R. J.; Jennings, V.; Cerritelli, G.; Gagliardo, A.; Giunchi, D.; Vanni, L.; Carere, C.; Rubolini, D. Exposure to a raptor-like robot induces collective escape responses in two avian species and can trigger massive and persistent displacements. Ecological Solutions and Evidence 2025, 6 (3), e70078. DOI: https://doi.org/10.1002/2688-8319.70078.
[5] Storms, R. F.; Carere, C.; Musters, R.; Hulst, R.; Verhulst, S.; Hemelrijk, C. K. A robotic falcon induces similar collective escape responses in different bird species. Journal of The Royal Society Interface 2024, 21 (214), 20230737. DOI: 10.1098/rsif.2023.0737.
作者:翼狼Elang
编辑:悲催的铊宝宝