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欧洲蝰蛇用隐蔽和眩目的方法来躲避捕食者

欧洲蝰蛇用隐蔽和眩目的方法来躲避捕食者

Jyvaskyla大学的研究人员的一项研究表明,蝰蛇背部特有的之字形图案在捕食过程中起到了看似相反的作用。起初,锯齿状的图案帮助蛇保持不被发现。但是一旦暴露在阳光下,它就会对蛇的危险防御发出明显的警告。最重要的是,之字形还可以产生一种幻觉效果,可以隐藏蛇逃跑时的运动。这项研究发表在《动物行为》(2020)杂志上,揭示了单一颜色模式如何在捕食事件中产生多重影响,从而扩展了对保护颜色和反捕食适应性的讨论。

保护色是最简单但最有效的工具之一,猎物利用它来躲避捕食者。通常,不同的颜色模式在捕食事件的不同阶段是有用的。有些颜色图案很神秘,让猎物难以察觉——比如变色龙。其他模式是不同类的,它们公然向捕食者发出警告——想想黄蜂。最后,一些图案可以产生视觉错觉来惊吓或迷惑捕食者,给猎物一个逃跑的机会——想想斑马。

但最近由芬兰Jyvaskyla大学的Janne Valkonen和Johanna Mappes领导的研究小组进行的一系列实验表明,欧洲蝰蛇(Vipera sp.)可以用一种单一的颜色模式——它们特有的之字形——完成所有三种戏法。

起初,之字形图案帮助蝰蛇隐藏。研究人员将带有不同颜色图案的橡皮泥模型藏在小道上,并记录下人们在小道上行走时发现这些模型的频率。锯齿形图案的模型比普通颜色的模型更容易被发现。这是第一次证实,蝰蛇的之字形图案提供了一种神秘的功能。但是,即使毒蛇被发现,之字形图案仍然可以发挥它的魔力——代替隐藏毒蛇,这种图案现在的作用使它更加明显。先前的研究已经证实,这种模式可以警告捕食者蛇的危险的咬伤。

蛇形的快速闪烁能对哺乳动物的捕食者产生一种“闪烁融合效应”

Janne Valkonen博士的研究最重要的贡献是处理了由之字形图案产生的一类特殊的错觉。就像一系列快速静止的图片可以产生一个平滑的动画,快速闪烁的之字形和锯齿状的逃跑的蛇可以产生一个固体的形状的外观。

研究小组测量了蛇逃跑的速度,并计算了之字形的闪烁率。对于观察者来说,如果闪烁率超过视觉系统的阈值,那么快速变化的刺激(例如移动的之字形或旋转的直升机叶片)就会被认为是连续的。

研究人员发现,锯齿状的移动速度足以对哺乳动物的捕食者产生一种闪烁融合的效果,尽管迅猛龙更快的眼睛并没有被愚弄。这种错觉的效果可能会改变移动的蛇的外观,使它更难被抓住。所以就像一个熟练的魔术师,毒蛇通过揭露来隐藏。

毒蛇的之字形似乎是一个简单的模式,但它是一个巧妙的错觉,可以隐藏,显示,并矛盾地实现这两者在同一时间。同样,这项研究解决了颜色模式明显对立的功能之间的理论紧张关系——即,隐色和隐色似乎是相互排斥的:一种是为了使动物融入环境,另一种是为了使它脱颖而出。

然而,通过运动和光学的魔力,可以在捕食序列的不同阶段通过相同的模式获得这两种功能。此外,之字形反捕食者函数的一对多特性意味着颜色模式和反捕食者适应的进化范围比简单的模式对一个函数的关系要大得多。

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