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假货这么不走心能骗个鸟啊?他们真骗了个鸟还发了Science! 精选

已有 7963 次阅读 2018-4-19 21:11 |系统分类:科普集锦| 2018菠萝科学奖, 生物医学奖, 毛毛虫, 科学漫画

(这是Sheldon的第79篇漫画,所有图片大约1.1MB。)





捏橡皮泥发Science?听起来有点天方夜谭的感觉,可是去年5月一篇发表在《科学》杂志上的文章的主要研究材料就是橡皮泥捏的[1],而且Science官网还对它做了报道[2] 。






来自瑞典的科研人员托马斯•罗斯林(Tomas Roslin)用制作粘土动画的粘土制作了2900多个假的毛毛虫,然后通过全世界40多个科研人员把这些毛毛虫放到了从北极到澳大利亚之间不同纬度和海拔的自然环境下,最远的两个研究地点之间跨越11635千米,这个项目还有一个高大上的名称“全球假毛虫计划”(Global Dummy Caterpillar Project)。




毛毛虫短图_2.png



2015年,中国科学院西双版纳热带植物园的研究生黄述银和他的导师中村彰宏(Akihiro Nakamura)被邀请参加这个项目当中(因为和昆虫生态学领域内的大牛关系很好,所以被牵线)。他们当时觉得很好玩所以就加入了,绝没有想过会把结果发表在Science上。



毛毛虫短图_3.png



他们的实验是在西双版纳热带森林中进行的,实验连续进行了4天,第一天布置假毛虫,随后三天每天去检查一遍它们。由于他们当时还有其他实验要做,西双版纳又是雨季,所以基本上连续一个月每天湿身回去,不过大家很享受野外工作。



毛毛虫短图_4.png



要问为什么把这些假的毛毛虫放在野外,主要是为了观察它们是否“活着”。这句话听上去有些奇怪,它们本来就是“死的”那还怎么观察它们是否“活着”呢?其实,虽然我们知道它们是假的,但是自然界的那些捕食者们在咬上一口之前,可不知道这些毛毛虫是真是假。因为假毛虫是橡皮泥做的,如果它被咬了,它的体表就会留下咬痕,那么我们就可以确定它真的“死了”,也就是说这只毛虫被捕食者辨认出来是假的。


一般来说捕食者发现被骗后就扭头走了,所以不用担心实验材料“被盗”。通过这些咬痕,我们就能分析出是哪种捕食者留下的,比如是鸟,还是蚂蚁、老鼠等。而通过观察某一地区假毛虫被咬的频率,我们就知道了这一地区毛虫的被捕食率,然后就可以比较不同地点毛虫被捕食率的差异了。



毛毛虫短图_5.png

(图片来源:Global Dummy Caterpillar Project)


最终研究者们通过分析发现,从赤道到南北极,纬度每升高一度(或每111千米)毛虫的被捕食率下降2.7%,最靠近极地的研究地点(格陵兰岛,北纬74.3度)的毛虫被捕食率只有赤道地区的八分之一;同时海拔每升高100米毛虫被捕食率降低6.6%。


所以,要想不被吃就待在冷的地方!


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其实这个研究最主要的结果就是证明了从极地到赤道,物种间的相互作用增强了。当然这项研究也揭示了其他有趣的现象:通常人们想到吃虫子最多的应该就是鸟儿了,可是在这项研究中发现其实节肢动物,尤其是蚂蚁,才是吃虫子的主力军。正是这些小蚂蚁的辛勤劳动才使得植物的叶子不被毛虫吃光,从而使地球保持了绿色呀!



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其实用假毛毛虫来做实验并不新鲜,相似的方法已经发表过多篇论文,通过假毛虫的被捕食率来描述物种间的相互作用,从而阐述更为复杂的生态学问题。如果你也有一个好的点子需要用橡皮泥来做实验,你甚至都不用做得像这篇文章中的虫子那么惟妙惟肖,哪怕随便扯一段都行。


请问你还可以再随便一点吗?当然可以,请看下面这张图。



毛毛虫短图_8.png

(图片来源:参考文献[4])

 

这篇文章中的虫子身体都不是橡皮泥捏的,是面粉!就这样一个用面粉做身体、塑料片做翅膀的猎物,竟然在96小时后平均77%都被“吃”了。捕手们,你们捕猎的时候走点心行吗?



毛毛虫短图_9.png



请不要局限于做虫子,做什么青蛙[5]呀、蛇[6]呀都可以嘛!当然你也可以用真的活的虫子[7],只是要想办法不要让他们跑掉!



毛毛虫短图_10.png



所以你看,橡皮泥是多么好的实验材料呀,非常适合那些想法满天飞,有精力又没钱的科研工作者。


当然,橡皮泥作为小朋友们的最爱之一,让孩子们用它去设计小实验肯定是乐趣无穷又可以传播科学知识。


改变颜色、改变气味、改变形状,发挥你的想象力,放手去做吧!



毛毛虫短图_11.png



为了感谢他们对全球毛虫生存状况的关怀,菠萝科学奖组委会特别授予他们2018·菠萝科学奖生物医学奖



生物医学结尾图.png



作者:蛄蝼

制作:Sheldon科学漫画工作室


参考文献:

1. Roslin et al., 2017 Higher predation risk for insect prey at low latitudes and elevations. Science 356, 742–744.

2. http://www.sciencemag.org/news/2017/05/fake-caterpillars-reveal-worst-places-world-be-prey

3. Katerina Tvardikova,Vojtech Novotny. 2012Predation on exposed and leaf-rolling artificial caterpillars in tropical forests of Papua New Guinea, Journal of Tropical Ecology, doi:10.1017/S0266467412000235

4. J. Carroll & T. N. Sherratt, 2013 A direct comparison of the effectiveness of two anti-predator strategies under field conditions, Journal of Zoology, 291 (2013) 279–285

5. Stuart YE, Dappen N, Losin N (2012) Inferring Predator Behavior from Attack Rates on Prey-Replicas That Differ in Conspicuousness. PLoS ONE 7(10): e48497. doi:10.1371/journal.pone.0048497

6. Wolfgang Wuster et al., 2004 Do aposematism and Batesian mimicry require bright colours? A test, using European viper markings, Proc.R.Soc.Lond.B 271, 2495–2499

7. Robert L. Jeanne,1979 A Latitudinal Gradient in Rates of Ant Predation,Ecology, 60( 6 ),1211-1224



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