自然界的奇观

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  每个动物在生活中都需要与同种的其他个体发生不同程度的联系。例如大多数猫科动物虽然平时主要是独自行动,但是在交配时也要去寻觅配偶。而蜜蜂、蚂蚁、白蚁和灵长目动物等则过着具有复杂社会结构的群体生活。此外,还有许多动物也常常以群集的方式生活,但它们并不属于社会性的动物,这种群集基本上是个体的松散集合。
  
  动物“集团军”
  
  科学家认为,群集生活的倾向是生命细胞本身的一个明显的属性。在组织培养液中,同种动物的细胞可以相互聚合,并且会排斥异种的其他细胞。
  营固着生活的动物如牡蛎、藤壶等,其幼体会与同种的个体一起在一个岩石或木桩上定居下来,形成比较大的群集。不能保持定点生活的动物也可以形成群集。例如,海边成群的寄居蟹像列队出征的勇士,在淤泥里横行霸道;它们的近亲——招潮蟹也始终保持着庞大的群体;最大的一群甲壳动物是北大西洋的磷虾,它的重量可能有1000万吨,相当于750艘长300米的大型客轮的重量。
  在热浪翻滚的沙漠中,数百万只蝗虫能够在飞行中形成一个保持完整队形的巨大群体。在埃塞俄比亚,人们曾经见到过一团巨大的“乌云”——那群蝗虫估计数量达400亿只,总重量为8万吨,密布在14平方千米的高空。
  生活在撒哈拉沙漠南部干燥地区的红嘴奎利亚雀聚在一起时数量可达1000万到3000万只。而当像椋鸟或者滨鹬这些喜好群集的鸟类聚集到一起时,它们更是表现出了自然界中一种最激动人心的场面。
  皱皮蝠是一种小型蝙蝠,但它的群集却是哺乳动物中最大的群体之一。它们在岩洞里栖息,有些岩洞中可以庇护2000万只皱皮蝙。当它们傍晚外出时,远处看去就像是火山上的浓烟。在北美洲,人们还曾经见到过4亿只草原犬鼠出现在6万平方千米的地面上。
  大型陆生哺乳动物也会形成巨大而无法计数的群体,特别是在它们迁徙的过程中。例如,无论是非洲的角马还是北美洲的驯鹿都会以这种方式进行一年一次的长途跋涉。千军万马呼啸奔腾的气势是东非塞伦盖蒂草原上最为壮观的一幕,一群角马大约有25万只,它们沿着多雨地带向前飞奔,每个成员都随着群体统一行动。
  
  群集的优势
  
  群集对动物的生存能够带来许多好处,其中最重要的一个原因是可以保护自己,防御敌害的侵袭。首先,群集意味着有更多的眼睛能发现敌情。当捕食者出现在附近时,负责放哨警戒的个体越多就越安全。那些易成为其他动物捕食对象的物种,通常都趋向于某种程度的群集生活。只要其中有一个个体,或者几个个体发觉了敌害,它或它们会立即发出信号,通报其他同类。
  其次,群集可以迷惑捕食者。对于鸟、鱼或者昆虫这些动物来说,把自己隐藏在成百上千的同伴中间就易于逃脱捕食者的魔掌。例如,鸟类在群集飞行时,能够迷惑敌害,使它们眼花缭乱,无从下手:当猛兽攻击群体猎物时,也有可能产生犹豫或是在一群猎物同时奔跑时受到迷惑。捕食者的犹豫不定哪怕只是瞬间都对猎物的逃生十分有利。或许,斑马在跑动时,它们身上的条纹会使那些食肉动物如狮子等,很难从斑马群中分辨出每一只斑马的首尾,从而找不到下手的机会。
  这种所谓的迷惑效应最早是科学家在研究小鸟群对猛禽的反应时发现的。它的功能是迷惑或分散猛禽对鸟群中任一特定个体的注意力,使猛禽很难选中一个攻击对象。显然猛禽对这样一个鸟群的攻击成功率要低于对一只独栖鸟的攻击成功率。猛禽的注意力越是分散,捕食失败的可能性也越大。对灰背隼袭击鹬类共计近700次的观察结果表明,被袭击的几乎都是单只飞行的鸟,很少是群飞的鸟,而超过500只的群集没有被袭击过一次。对鸡鹰的观察得到了同样的结果,它们往往由于太平鸟形成了群集而受挫,只好放弃追逐,飞离而去。
  迷惑效应也是鱼群经常采取的一种防御策略。在大海中,石鲈鱼群集活动的场面是很壮观的。显然,众多的鱼儿聚居在一起是很安全的。它们紧紧地挤作一团,看上去就像一条大鱼。当它们要改变活动方向时,位于群体两侧的鱼儿马上就变成领头的。整个鱼群秩序井然地向另一个方向游去。
  科学家研究了乌贼、枪乌铡、狗鱼和金鲈等头足类软体动物和肉食性鱼类的捕食。对这几种捕食者来说,每次与猎物相遇时的攻击成功率都会随着猎物群体大小的增加而下降。对前3种靠伏击猎食的捕食者来说,猎物群体大小的增加会使它们产生犹豫和举棋不定的行为表现。而对金鲈来说,猎物群体大小的增加常会促使它改变追逐对象。
  动物的群集还有利于发现食物。例如,群集的鸟类能够更有效地发现昆虫、鱼、成熟果子、杂草种子和动物尸体等食物。
  有些动物只有在繁殖时才聚居在一起,覆盖着几万只正在筑巢的憨鲣鸟的花岗岩顶峰,看上去就像是一个平稳运动的海鸟城市,而这里实际上是一个由陌生者组成的群落。与大多数群集生活的鸟类一样,憨鲣鸟没有表现出任何瓦相合作的社会性的行为。这种繁殖方式本身可能就是一种反捕食的策略,使繁殖场所在一个有限的时间内到处都充满着卵和幼鸟,这样一来憨鲣鸟的敌人,如大黑背鸥,就不可能把这些卵和幼鸟都吃光,总有一些雏鸟会长大飞走。此外,对任何一种食肉动物来说,面对如此众多的鸟嘴总不是一件轻松的事。
  
  群集现象新发现
  
  对于一些喜欢进行长距离迁徙的动物群体来说,以群集的方式生活有着无法替代的作用。一只游隼的出现会使椋鸟和滨鹬立即形成密集的群体,使游隼感到对这个群体进行猛扑式的攻击会很困难,甚至相当于自杀。事实上,庞大的小鸟群集的确具有惊离敌害的作用。例如,一些捕食小鸟的猫头鹰,在成群小鸟的共鸣之中,它们不仅不敢下手,相反会被群鸟吓跑!
  有趣的是,科学家还发现鸟类的群集行为是为了保护“年长者”,即群集这一行为对年长的鸟类是安全的,而对年幼的鸟类却是危险的,因而提出“保护老鸟”理论。
  科学家根据野外观察,认为鸟类在陆上的群栖位置可以归纳为垂直和水平两种主要形式。从科学家对澳大利亚的彩虹鹦鹉以及英国的秃鼻乌鸦的观察表明,它们都以垂直方向群栖,年长的鸟停息在高处,不易被陆生敌害袭击,而年幼的鸟停栖在低处,容易遭到敌害的捕食。而生活在美国的棕头椋鸟以及加拿大的红翅鸫都是以水平方向群栖的,年老的鸟在内层,年幼的鸟在外层,所以首先被敌害袭击的是后者,前者显然比较安全。对丹麦的燕子群集的研究中也发现,老燕子比小燕子处于优势地位,可以减少或避免敌害的袭击。
  不过,科学家还是没有搞懂:这到底是由于鸟类也有人 类那样的敬老行为,还是老谋深算的年老鸟自己抢先占据了“安全地”呢?
  此外,鸟类在群集飞行时能够节约能量。在长途飞行时,它们自动地排列成“V”形队列,这样既避免了同伴之间的相互碰撞,又能保证每只鸟都能看清前进的方向。它们在形成单列纵队飞行时,能够划开空气,形成一条飞行“跑道”。在这条跑道上产生一部分真空或滑流,使后面的大多数鸟类减少空气阻力,容易前进。如果鸟类群飞以摇晃的“V”字形式飞行,它们的翼梢在气流离开其邻近飞鸟的翅翼时,产生上升的旋流,从而大大节约能量的消耗。科学家曾计算过,以摇晃的“V”字形式群飞的鸟类比单只鸟拍翅飞行可节约能量70%。他们把这两种形式的节能飞行,称为鸟类的“廉价飞行”。
  
  群体的协调
  
  群集生活的动物能够成功的基础,就是每个个体都必须互相配合以保证整个群集团结在一起,否则群集的优势将不复存在。而这种整齐划一的行动是靠通讯信号来实现的,包括视觉信号、嗅觉信号、听觉信号以及化学信号等。
  蝗虫的群集是靠视觉、嗅觉和听觉,以及这些感觉的配合而维持在一起的。其中听觉可能不是最重要的,因为在飞行中的蝗虫对它们飞行声音的录音广播并没有反应,它们的飞行方向也不受强噪声的干扰。
  大多数鱼类依靠视觉和化学感觉。鱼具有进化完善的眼睛,并能区分其他鱼的外形,因而构成了能用来辨认同类的信号。鱼还能产生特殊的化学物质,这些物质可能具有维持鱼群的作用。不仅同一种的鱼有相同的气味,而且,有时从同一区域来的鱼也有一种特殊的气味。有些鱼类对受伤的同种个体所释放出的化学物质具有逃避反应,例如:纱鱼、镖鲈和鳜虎鱼的皮肤破裂后就会从皮肤细胞中释放出一种报警物质。嗅到这种化学物质的同类就会迅速逃离。在多数情况下,只有群集生活的鱼类才有这种防御方式。
  群集栖息于北美洲西部池塘和湖泊中的美洲蟾蜍的蝌蚪在受伤之后也会分泌报警的化学物质。在有报警物质作用的情况下,蝌蚪的存活率比没有报警物质存在的情况下高,从而有效地躲避它们自然界中的两种天敌——大水蝽和蜻蜓稚虫的攻击。
  哺乳动物主要靠视觉、嗅觉或同时用这两类感觉来辨认同类。实际上,大部分哺乳动物往往更多的偏重于以气味,而不是以身体外形来辨认它们的同伴。
  鸟类的群集主要靠视觉和听觉的信号来进行必要的辨认。在北美野鸽的脖子两侧各有一片白色斑纹。这两块白斑并不是为了吸引异性,而是为了报警。一旦发现前方有危险,野鸽就会挺直脖子,让两块白斑在阳光下闪闪发光,其他同类看到这个信号马上就会同时起飞,向别处转移。在迁徙季节,大雁或野鸭在夜晚成群飞过天空中时,常常会发出大声的雁鸣或嘎嘎声,毫无疑问,这些声音有助于保持鸟群的队形。
  人们通常以为鸟类没有发达的嗅觉器官,但这可能是不确切的。像信天翁和海燕等许多海鸟所具有的特殊气味,可能就是它们辨认同类的一种方法。有特殊气味的许多海鸟在晚间活动,因此,用化学标记来替代视觉的标记可能就是相当重要的了。
  最令人惊奇的是椋鸟,整个鸟群仿佛只是一个个体一样,以极其惊人的协调性在一起飞行。它们一定是在通过某些信号来指导这种行为,但迄今还没有一个完全令人信服的解释。
  
  [责任编辑]庞云
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