毛虫拟态吸引不必要的注意和攻击

Researchers observe a defense mechanism for caterpillars can attract unwanted attention

December 17, 2018, Ecological Society of America

原始文献：James H Marden et al, Anti‐predator behavior by a nesting hummingbird in response to a caterpillar with eyespots, Ecology (2018).  DOI: 10.1002/ecy.2582 
原始报道：https://phys.org/news/2018-12-defense-mechanism-caterpillars-unwanted-attention.html

当一只毛虫把自己伪装成一条蛇来抵御潜在的捕食者时，它可能就像蛇一样被对待。

这正是哥斯达黎加今年早些时候发生的故事。当时研究人员观察到一只蜂鸟在捍卫它的巢，以抵御被它认为来自“蛇”的攻击。实际上这条“蛇”是Oxytenis modestia的蛾类幼虫。 研究人员在美国生态学会的生态学期刊上发表的一篇新论文，描述了这次偶遇的故事。

这些蛾类昆虫- 有时被称为枯叶蛾或哥斯达黎加叶蛾– 成虫类似于扁平干叶。 毛虫头顶膨胀，露出一对眼斑。 当受到干扰时，它们抬起头并从一侧移动到另一侧，显得更像蛇的外形。 特别是它们类似于绿色的鹦鹉蛇，以捕食筑巢鸟类而闻名。

蛾类幼虫展示眼斑前后（摄影：James Marden）

在一棵小树上，攻击中的蜂鸟鸟巢（其中有鸟卵）距离毛虫约10厘米。 当研究人员去寻找假定的“蛇”时，却发现正在鸟巢上方叶子上取食的毛虫。

“蜂鸟有一些特定的飞行风格：访问鲜花，捕食成群的小昆虫，互相追逐，以及交配/地域展示飞行，”主要作者，宾夕法尼亚州立大学生物系教授James H. Marden说。“ 如果你知道蜂鸟其它飞行行为，那么针对它们巢穴威胁的移动行为就不那么常见了，但很容易识别......人们可以从远处辨识到，并且只有在仔细检查时才会发现蜂鸟的受激原因。“

各种蝴蝶和飞蛾的毛毛虫和成虫都有眼睛般的斑点，可以吓阻潜在的捕食者。 观察到些眼斑如何影响自然环境中的动物相互作用是非常罕见的。

这种相互作用发生在太平洋岛国哥斯达黎加Osa半岛和原始雨林之间的次生林地中。 作者认为，雌性红褐色蜂鸟（ Amazilia tzacatl ）在其巢穴周围的进出可能干扰了毛虫，导致毛虫展示出它的眼斑；反过来，眼斑促使蜂鸟使用所提到行为的来保护它的巢穴：“偷袭行为”和啄食行为来驱赶通常来自蛇的威胁。

在蜂鸟几乎持续攻击的连续26分钟内，毛毛虫无法继续取食。 蜂鸟大多数动作都是谨慎和探索性的，但包括快速推进，试图啄食或咬伤眼斑。

蜂鸟琢击幼虫眼斑（摄影：James Marden）

James H. Marden表示，鸟类或毛毛虫都很难脱离对峙，蜂鸟保护它的巢穴，而毛虫只是试图完成它的取食过程。 他解释说：“一个如此靠近鸟巢的蛇状生物非常容易分散注意力，其威胁无法忽视。” “毛毛虫的行为似乎更不可逆转了：当一只受威胁的动物展现出自己的伪装时，它就会继续并且不轻易地恢复。因此，我认为在威胁过去之前，它别无选择，只能像蛇一样继续伪装。”

最终，毛毛虫放弃了进食并在继续受到攻击的同时爬走了。蜂鸟又恢复了正常的筑巢行为。

当鸟类表现出针对蛇眼的这种围攻行为时，蛇类由于头部和颈圈区域附近的反复咬伤和啄食而致死。 对于那些模仿态蛇以保护自己免被吃掉的生物，它们是否可以像这个故事中粗线的可以保护自己免受这种拟态的背叛？ 因为蜂鸟的行为是典型的攻击蛇类的行为，所以它可以被认为是可以重复的。

Marden对这种相互作用非常着迷。他相信未来，可以使用一个小型的毛毛虫机器人来研究眼斑效应。

“你需要一个绿色的圆柱形物体，它能够前面竖起来，露出一个眼斑，”他概述道。 它应该是可以遥控的，足够轻，能够附着在叶子或茎上，还是无线的。 “许多实验用粘土或类似材料做到了这一点，但这些模型缺乏将眼斑与运动和行为相结合。这就是机器人可以添加的元素。”

有了这样一个机器人，研究人员可以改变眼睛的性质和机器人头部的斑块反差，以测试筑巢防御鸟类的各种反应。这样的研究可以明确地测试眼状或其它模仿图案对激发或抵消防御性攻击的影响。

在最初遭遇的第二天，研究人员发现了毛虫在同一植物的叶子上喂食。但它尽可能远离巢穴 。 毛毛虫右眼点的边缘有一些标记，可能是琢痕-显然毛毛虫已经吸取了教训。