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用橡皮泥模擬毛毛蟲、果實、鳥蛋、蛇類、蛙類等,來量化生物互作的類型和強度,因成本低、操作簡便而被廣泛應(yīng)用。此前,有研究利用綠色橡皮泥捏成的毛蟲,驗證了生物互作強度隨著緯度與海拔的升高而減弱的假說。
中國科學(xué)院武漢植物園科研團隊梳理以往文獻,發(fā)現(xiàn)研究對象涵蓋食蟲互作、食果互作、脊椎動物捕食、巢捕食等;地理范圍幾乎覆蓋所有生物區(qū)系,其中溫帶混交林與熱帶雨林是最常被研究的兩類生物區(qū)系。這反映了橡皮泥模型在生物互作研究中的廣泛應(yīng)用。
此前有研究對橡皮泥模型法提出質(zhì)疑,認為真實蛆蟲、蟲蛹及橡皮泥模型上動物痕跡的類型、時間格局存在較大差異,而造型奇異的綠巨人模型與綠色毛蟲模型,被動物攻擊的概率沒有顯著差異。這些研究從不同角度指出,橡皮泥模型在模擬真實生物互作方面可能存在局限性。
動物的感官系統(tǒng)與人類可能存在差異。在捕食過程中,許多動物依賴視覺信息,并綜合利用氣味、運動等多種感官線索進行獵物識別。然而,橡皮泥模型通常僅具備靜態(tài)的視覺特征,缺乏其他重要的感官信息。為驗證橡皮泥模型法在量化生物互作中的可靠性,團隊設(shè)計并實施了大規(guī)模野外實驗。
團隊在溫帶闊葉混交林和熱帶雨林開展實驗,共放置了2430個橡皮泥模型,包含27種不同的顏色、形狀、大小,既涵蓋自然界中常見的獵物類型,也包含自然界中幾乎不存在的造型作為對照。
觀測顯示,多個動物類群在橡皮泥模型上留下痕跡。然而,無論模型的顏色、形狀、大小如何變化,動物留下痕跡的概率均無顯著差異。
這一現(xiàn)象在不同的動物類群、地理區(qū)域以及季節(jié)中均表現(xiàn)出一致性。實驗結(jié)果表明,動物很可能未將這些橡皮泥模型識別為特定類型的獵物。模型上留下的痕跡可能有一部分源于動物出于好奇心的探索性接觸。因此,橡皮泥模型法可能難以準(zhǔn)確反映生物之間的互作類型及其強度。
該研究驗證了橡皮泥模型法在量化生物互作強度中的局限性,強調(diào)了生態(tài)學(xué)實驗中人為偏見可能帶來的結(jié)論偏差,揭示了科學(xué)研究中潛在的人類中心主義陷阱,表明只有跳出人類固有視角,才能更準(zhǔn)確地認知和理解自然規(guī)律。
該研究成果發(fā)表在《英國皇家學(xué)會學(xué)報B–生物科學(xué)》(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。

各類橡皮泥模型被廣泛用于量化生物互作

實驗中放置的27種橡皮泥模型

在橡皮泥模型上觀察到的動物痕跡
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