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同伴突然消失,鱼群也能发现危险

约2分钟读完 Tiny Why编辑部 · 文:特派员 好奇

词语
玻璃鱼

身体透明、会观察同伴的小鱼。

中脑

大脑中处理部分视觉信息的区域。

社会线索

从同伴动作中得到的危险提示。

发生了什么

美国加州大学圣迭戈分校的研究团队研究了鱼群怎样传递危险信息。论文发表在《自然》杂志上。研究对象是玻璃鱼(Danionella cerebrum)。这种鱼身体透明,体长约12毫米。它们会用视觉观察同伴,并一起游动。

研究发现,一条鱼不必亲眼看见捕食者,也可能判断出危险。它只要看到附近的鱼逃走,或者看到同伴突然消失,就会跟着离开。

研究背景

鱼群和鸟群都能快速改变方向。捕食者出现时,危险信息必须在成员之间迅速传开。离危险较远的鱼,可能看不见最初的威胁,却能看见靠近威胁的同伴逃跑。问题在于,鱼脑怎样知道某种动作值得警惕,而不是把所有移动的东西都当成危险。

实验怎样进行

研究人员先让一个快速靠近的视觉物体出现在鱼前面,用它模拟捕食者攻击。群体中的鱼比单独的鱼更容易逃开。离物体较远的鱼,只要看见靠近物体的同伴逃走,也会散开。

接着,研究人员用屏幕播放虚拟鱼。虚拟鱼看起来像真的鱼,也按照真实鱼的姿势和速度游动。虚拟鱼逃走时,真的鱼会离开屏幕。虚拟鱼突然消失时,真的鱼也会从鱼群中退开。

但鱼不是对所有动作都有反应。只有当虚拟鱼使用本物种常见的突然加速、再滑行的游法时,真的鱼才会逃。虚拟鱼如果用不自然的平滑动作移动,真的鱼就不太在意。这说明,鱼脑识别的是有意义的同伴动作,而不是任何移动的画面。

研究人员还用光学显微镜记录了鱼脑中数千个神经元的活动。负责处理视觉信息的中脑神经元,会强烈回应同伴逃跑,也会回应同伴突然消失。

为什么重要

这项研究说明,动物群体不一定要等每个成员都看见危险。一个成员的动作,就可能成为其他成员的社会线索。玻璃鱼生活在浑浊的水中,远处不容易看清。对它们来说,附近同伴突然从熟悉的位置消失,可能就是看不见的危险正在靠近的提示。

研究团队还指出,鱼、鸟和灵长类都有一种古老的视觉中脑回路。研究在鱼身上找到的社会动作检测信号,为比较不同动物怎样读懂同伴提供了线索。不过,这并不等于已经证明所有动物使用完全相同的方式。

还不知道什么

目前实验的中心是玻璃鱼,场景也是研究人员控制的屏幕环境。鸟类、灵长类或人类是否有相同功能,仍需单独检验。自然环境中,真实捕食者的速度、方向和其他变化,会不会改变这种反应,也还不清楚。研究人员还需要说明,单条鱼脑中的信号怎样变成整个鱼群的方向改变。

接下来要看什么

接下来的研究可以比较更多鱼类和鸟类,并在更接近自然的环境中观察它们。科学家还可以继续追踪中脑信号怎样连接到逃跑动作。这样,人们或许能更清楚地知道,群体怎样把许多个体看到的小变化,快速合成一次集体逃生。

资料:研究介绍

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鱼怎样从同伴身上发现危险

📰 完整报道: 同伴突然消失,鱼群也能发现危险

鱼不一定要先看见危险,也能从同伴的动作中得到提醒。

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词语
玻璃鱼

身体透明的小鱼。

虚拟鱼

屏幕上显示的、不是真鱼的鱼。

中脑

大脑中处理部分视觉信息的区域。

💡 一句话总结

  • 鱼看见同伴逃跑,也会一起逃。
  • 同伴突然不见,也可能表示附近有危险。
  • 鱼脑会分辨同伴自然的游动方式。

研究人员研究了玻璃鱼。它是一种身体透明的小鱼。它们大约12毫米长。它们会看着附近的同伴,一起游动。

研究人员先让一个快速靠近的物体出现在鱼前面。这个物体用来假装捕食者。鱼群比单独的一条鱼更容易逃开。离物体较远的鱼,看见附近同伴逃跑后,也会离开。

接着,研究人员在屏幕上播放虚拟鱼。虚拟鱼不是真的鱼。它们看起来像真的鱼,也用真实鱼常见的方式游动。虚拟鱼逃跑时,真的鱼跟着散开。虚拟鱼突然消失时,真的鱼也离开了。

鱼没有对所有动作都害怕。虚拟鱼要先突然加速,再滑行,鱼才会逃。虚拟鱼如果一直平滑地移动,鱼就没有明显反应。这说明鱼脑能分辨有意义的同伴动作。

玻璃鱼生活在浑浊的水里。浑浊的水会挡住远处的视线。附近同伴突然不见,可能就是危险的提醒。鱼不必先看见危险本身,也能提前行动。

研究人员还记录了鱼脑里的神经元活动。很多神经元会回应同伴逃跑。它们也会回应同伴突然消失。这些神经元位于中脑。中脑是处理部分视觉信息的脑部区域。

这项研究主要观察了玻璃鱼。鸟和人是否使用完全相同的办法,还不能确定。研究人员还要在更多动物和更自然的环境中继续研究。

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小鱼看到朋友不见了,就知道要跑

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小鱼会看朋友做什么。

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词语
玻璃鱼

身体透明的小鱼。

浑浊的水

让远处东西看不清的水。

玻璃鱼是一种身体透明的小鱼。

它们喜欢一起游。

研究人员让屏幕上的鱼逃跑。

真的小鱼也跟着逃了。

屏幕上的鱼突然不见时,真的小鱼也跑开了。

小鱼没有看见坏东西。

它只看见朋友变了。

浑浊的水里,远处看不清。

朋友突然不见,可能就是危险提醒。

小鱼的大脑会看朋友的动作。

所以鱼群可以快一点离开。

现在还不知道鸟和人是不是完全一样。

研究人员还要继续观察。

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