在漫長的生物進(jìn)化過程中,捕食者不斷提高發(fā)現(xiàn)和捕獲獵物的效率,另一方面,自然選擇也會不斷改進(jìn)獵物及時發(fā)現(xiàn)和逃避捕食者的能力。因此,在捕食者和獵物的共存系統(tǒng)中,人們會看到一種復(fù)雜的適應(yīng)和反適應(yīng)關(guān)系。
冠藍(lán)鴉是生活在北美洲的一種鴉科鳥類,它的羽色以天藍(lán)色為主,并有明顯的黑色和白色線條,而最明顯的特征是頭頂上有一個薰衣草藍(lán)或淡藍(lán)色的羽冠,可受它心情的影響而升降。它的喙很強(qiáng)壯,能咬開堅果和橡子,但它也覓食昆蟲,樹林中種類、數(shù)量眾多的裳夜蛾就是它最喜歡吃的食物之一。
事實上,裳夜蛾屬于最善于隱蔽的一類昆蟲,捕食者找到它并不是一件容易的事。裳夜蛾極具特色的前翅和后翅是它在生存斗爭中隱蔽自己、威嚇敵害的重要“裝備”。它的前翅具有極好的隱蔽效果,其顏色和條紋看上去與樹皮很難區(qū)分開來。但裳夜蛾的后翅卻具有極鮮艷的黃、橙、紅和粉紅色。當(dāng)它靜伏不動時,前翅會覆蓋著后翅,但當(dāng)它受到驚擾時,便把后翅突然暴露出來,起到驚嚇作用,以便使其能及時逃走。
通過為冠藍(lán)鴉放映幻燈片,科學(xué)家觀察到,當(dāng)裳夜蛾出現(xiàn)在一個與其前翅顏色近似的背景,冠藍(lán)鴉多數(shù)時候會被迷惑住,不能準(zhǔn)確地逐食。因此,前翅的隱蔽功能得到了實驗結(jié)果的支持。
在進(jìn)化過程中,捕食者常常靠形成“搜尋印象”來提高捕食效率,即捕食者只要找到了一個獵物(可能出于偶然),就會熟悉這種獵物的特點,從而能夠更容易地捕捉到其他同類獵物。如果一個種群內(nèi)所有個體都屬f61f9b92587ae7c404bc474de1e9639f于這同一色型,那么這個種群中的所有個體就都會面臨遭捕食的風(fēng)險。而獵物對付捕食者“搜尋印象”所進(jìn)化出的一種辦法,就是形成多態(tài),也就是說,同一物種可以包含若干個不同的色型。這樣,在捕食者對其中一種色型形成了“搜尋印象”的情況下,其他色型的個體仍然能夠避免被捕殺的危險。
在很多種類的裳夜蛾中,前翅都表現(xiàn)有多型現(xiàn)象。科學(xué)家在實驗中為冠藍(lán)鴉提供不同序列的幻燈片,例如,當(dāng)陸續(xù)出現(xiàn)的幻燈片全都是A色型或全都是B色型時,冠藍(lán)鴉很快就能提高它的啄食成功率,然而,當(dāng)A色型和B色型按隨機(jī)順序出現(xiàn)時,冠藍(lán)鴉就難以提高它的正確識別率。
對裳夜蛾鮮艷后翅所起到的作用,科學(xué)家也進(jìn)行了實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)一只受過訓(xùn)練的冠藍(lán)鴉已經(jīng)習(xí)慣于一個具有灰色后翅的模型時,再給它提供一個具有鮮艷后翅的模型,馬上就會產(chǎn)生驚嚇反應(yīng)。但當(dāng)一只已經(jīng)熟悉了具有鮮艷后翅模型的冠藍(lán)鴉,再遇到灰色后翅時,則不會產(chǎn)生驚嚇反應(yīng)。另外,對于通過訓(xùn)練已經(jīng)習(xí)慣了某種裳夜蛾的鮮艷后翅的冠藍(lán)鴉,突然在它面前展現(xiàn)另一種裳夜蛾的鮮艷后翅時,它仍然會產(chǎn)生驚嚇反應(yīng)。
在進(jìn)化過程中,捕食者的任何改進(jìn)都會引起獵物的相應(yīng)改進(jìn),即使是一個輕微的、原始的反適應(yīng)也可能帶給獵物一定的好處。但是,“軍備競賽”的結(jié)果是,捕食者的捕食效率并沒有提高到讓獵物絕滅的程度,而獵物的反捕適應(yīng)也沒有發(fā)展到使捕食者全部餓死。因此,在自然界,就像冠藍(lán)鴉與裳夜蛾之間的關(guān)系那樣,很多捕食者和獵物之間都形成了長期穩(wěn)定的共存共榮系統(tǒng)。
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