起來別裝屎了!你為什麼要假裝便便,欺騙屎殼郎的感情?

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作者:霜天蛾

編輯:老貓,安然

2013年搞笑諾貝爾獎的生物-天文學獎讓南非的蜣螂火了一把,該研究發現蜣螂們在滾便便的時候,會利用頭頂的銀河定位,讓自己沿直線前進。(詳見:仰望星空,低頭滾屎:屎殼郎會看著銀河推晚飯回家!

今年,一群瘋狂的科學家們又通過千奇百怪的食物供給,檢測出了蜣螂更喜歡雜食動物(尤其是人類和黑猩猩)以及外來動物的便便。(詳見:就算是吃屎也不能將就:屎殼郎最愛哪種糞便?

可以說,在滾屎方面,蜣螂是絕對的權威。但有時候,它們也會弄錯,會把其他圓滾滾的東西滾回家埋起來……是它們太好騙嗎?不見得,也可能是對手欺詐的手段太高明。

假裝自己是便便的種子

2015年10月5日,發表在《自然-植物》(Nature Plants)上的一篇文章稱:一種植物的種子會模仿糞球,誘騙蜣螂來滾走,從而達到傳播的目的,而蜣螂得不到任何好處。這項研究主要由南非開普敦大學的傑裡米·米奇利(Jeremy J. Midgley)及其團隊完成。這種特殊的植物發現於南非的德霍普自然保護區(De Hoop Nature Reserve),它屬於帚燈草科,木果燈草屬,學名Ceratocaryum argenteum,根據種加詞可譯作「銀木果燈草」。

銀木果燈草長成這個樣子。圖片:wisc.edu/DW Habit

帚燈草科植物廣泛分布於南半球,其中有不少是蟻播植物。這些通過螞蟻播種的帚燈草有著小而光滑的種子,上面附有螞蟻愛吃的油質體,吸引螞蟻取食,另外還為螞蟻提供了方便搬運的鉗著點,典型代表是曜燈草屬植物大曜燈草(Cannomois grandis)。但是這次研究的銀木果燈草的種子與螞蟻傳播的那些顯著不同。

銀木果燈草的種子是帚燈草科中最大的,它們不含油質體,並且有著粗糙具瘤的棕色外種皮,顯然不適合螞蟻傳播。更重要的是,這些種子散發出了強烈的氣味——它們聞起來跟大型食草動物的便便一樣,辛臭刺鼻

具有強烈氣味的種子不常見,因為這會增加被發現、被吃掉的幾率——即便被埋在地下,也逃不過小動物的鼻子。不過這說的是香味,如果它是屎味呢?的確,它們被發現的幾率也還是很高的,不過吸引的是一些「重口味」的昆蟲,例如——蜣螂。

能騙過「滾屎專家」嗎?

米奇利團隊的研究人員在德霍普的實驗區設了31個觀測點,每個點放置5-10個銀木果燈草的種子,一共195個,每個種子上都固定了熒光線,便於追蹤。然後把7只光榮的,金龜子亞科蜣螂Epirinus flagellatus放進實驗區,架起10架運動觸發錄影機,Action!

被騙的蜣螂Epirinus flagellatus。圖片:參考文獻1

他們拍到的更多的是「無關緊要的東西」——主要是小型嚙齒類來騷擾這些實驗種子——因為這種蜣螂實在太小,不能有效觸發錄影機。不過在3天內的214個拍攝事件裡,起碼還是有3只蜣螂滾種子的畫面被拍了下來。在影片裡,E. flagellatus以蜣螂家族典型的倒退式努力推著銀木果燈草的種子滾動,心中充滿了對屎球的崇拜。

可憐的蜣螂像對待糞球一樣對待銀木果燈草的種子。圖片:參考文獻1的附加材料

之後研究團隊發現,有44%的種子(87個)在24小時內就被從觀測點移走。通過追蹤熒光標記物,研究人員找回了其中的66個種子,而在這66個種子裡有53個已被掩埋。種子被移走的距離在16公分至32公分之間,埋藏深度通常在2公分左右。種子一般被單獨掩埋,偶爾會兩個到四個埋在一個較大的坑裡。種子的外皮全部都沒有破損,也沒有被產上卵——這說明蜣螂在準備用餐或是準備產卵前就已發現這是個騙局了

銀木果燈草的裝屎神技

接下來,團隊們開始玩便便。

他們收集了一些銀木果燈草的種子,一些帚燈草科其他植物的種子,以及一些當地大型草食動物的新鮮糞便,利用氣相色譜質譜分析法來比對它們的揮發物質的異同。結果顯示,保護區內兩種羚羊糞便中的揮發物質與銀木果燈草的種子裡的揮發物質最像,這兩種羚羊分別是白紋牛羚(Damaliscus pygargus)和伊蘭羚羊(Taurotragus oryx),其所含的化合物都是類似的各種芳香族化合物與硫化物。揮發物質相似並不是因為羚羊取食銀木果燈草的結果——羚羊基本不碰它。

顯示各種成分揮發成分相似性的非度量多維標度表。參與比較的包括銀木果燈草的種子(紅)、其他帚燈草科植物的種子(綠)以及一些食草動物糞便(藍)裡的揮發物質。可以看出與銀木果燈草種子最相似的是Eland(伊蘭羚羊)和Bontebok(白紋牛羚)。圖片:參考文獻1

而在形狀、顏色和大小方面,這兩種羚羊的便便跟銀木果燈草的種子也最像,種子的寬窄比為1.02,非常圓,適合蜣螂滾。

銀木果燈草乾燥種子的頂視圖(左)、側視圖(中)與白紋牛羚的糞球(右)。圖片:參考文獻1

蜣螂:我不負責這個啊!

蜣螂很少在植物傳播種子的行為中起到過作用,充其量是在滾屎的過程中混上了草種子,或是屎球裡自帶的沒消化完的種子,這是偶然的非自願行為。而銀木果燈草能讓蜣螂由被動變主動,心甘情願受騙,對蜣螂來說,付出的代價雖然比較大,但並不危險,畢竟在產卵前它們就能識破騙局,對銀木果燈草來說,獲益則是巨大的,在它生長的灌叢區,經常會發生火災,而被蜣螂細心埋藏起來的種子則能有效抵禦火災,並在災後萌發新苗。

米奇利認為,在保護區內羚羊、蜣螂和銀木果燈草的數量之間存在著某種微妙的平衡。如果羚羊太多,蜣螂會被慣壞,因為遍地都是真正的屎,輪不到銀木果燈草來行使騙術。保護區內可能有足夠多的羚羊和蜣螂,但不會多到銀木果燈草永遠沒辦法播種的地步。

白紋牛羚:「怪我咯?」圖片:wiki commons/Thomas Schoch

裝屎還有什麼好處?

前面提到,錄影機拍攝到的大多是無關緊要的東西,其實也並非這樣,因為研究團隊同時也在研究小型哺乳類對傳播種子的影響。

當地的一些植物種子會被有分散貯藏習性的小型動物埋起來,如山龍眼科木百合屬植物Leucadendron sessile。這種植物種子的胚乳含蛋白質45%,對小動物來說是美味。研究人員在觀測點也放置了這種木百合的種子,來光臨的小動物絕大多數是一種當地優勢嚙齒類紋鼠(Rhabdomys pumilio),然而這種動物沒有分散儲藏習慣,一般都是當場吃完,對於種子傳播而言,這明顯是個壞消息

山龍眼科的Leucadendron sessile。圖片:australianseed.com

然而研究人員發現紋鼠只取食木百合的種子,而對銀木果燈草的種子完全無視,偶爾只是檢查兩下——要知道銀木果燈草種子的胚乳重量是木百合種子的5倍,蛋白質含量也更高(57.8%)。紋鼠不吃更大更有營養的,大概也是因為嫌棄銀木果燈草的種子有屎味吧

「挑食」的紋鼠:飯裡有屎!圖片:wiki commons/CR Selvakumar

研究人員繼續實驗,他們在觀測點放了5個完整的銀木果燈草種子和5個去掉種皮的銀木果燈草胚乳,看看紋鼠選哪個。通過影片發現,紋鼠把5個胚乳全部吃掉了,5個完整的種子則再次遭到無視。這說明銀木果燈草種子的屎味有可能來自於它的種皮,可能就是這一層皮吸引了蜣螂,嚇跑了紋鼠它們。

(編輯:老貓)

  • 這項研究所有涉及到小型哺乳動物的現場實驗均已得到開普敦大學科學學院動物倫理委員會批准。

  • 作者PS:感謝@綿羊蟲 給我解釋那個非度量多維標度圖表到底是什麼意思。

一個AI

蜣螂老師:「看黑板記要點啊,孩子們!現在不好好學習,將來你吃屎都趕不上熱的!」

Nature真的很正經的!

我也不知道為什麼 果殼介紹的Nature論文都這麼奇葩……

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