探秘新世界海猪鱼属隆头鱼的工具使用行为:拓展认知边界,解锁演化谜题

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Coral Reefs 2.7

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  为探究鱼类使用工具行为的演化因素,研究人员开展 “新世界海猪鱼属(Halichoeres)隆头鱼使用铁砧工具” 的研究。通过社区科学项目,收集到 16 个新观测记录,发现其工具使用灵活,这一发现拓展了该行为的地理和分类范围,为研究鱼类工具使用演化提供了重要依据。

  在自然界中,工具使用曾被视作人类独有的特质,然而如今越来越多的研究发现,动物界中也广泛存在着工具使用现象。从灵长类动物用石头砸开坚果,到啄木鸟雀利用树枝获取食物,工具使用在动物的生存和演化中似乎扮演着重要角色。但令人疑惑的是,既然工具使用如此有益,为何并非所有动物都掌握这一技能?是什么因素推动了工具使用行为的演化?这些问题一直困扰着科学家们。
为了深入探索这些问题,来自麦考瑞大学(Macquarie University)、巴西圣卡塔琳娜联邦大学(Universidade Federal de Santa Catarina)等机构的研究人员,开展了关于新世界海猪鱼属(Halichoeres)隆头鱼工具使用行为的研究。该研究成果发表在《Coral Reefs》杂志上。

研究人员通过一个名为 “鱼类工具使用(Fish Tool Use)” 的社区科学项目来收集相关数据。他们向研究人员和海洋生物学组织发送邮件,并在社交媒体上发布信息,鼓励人们分享观察到的鱼类使用铁砧(一种工具使用行为,即鱼咬住硬壳猎物,撞击硬物表面使其破裂)的现象。对于收集到的视频,研究人员进行详细分析,记录鱼撞击猎物的次数、吐出和掉落猎物的情况、使用身体哪一侧撞击(侧化,laterality)、猎物和铁砧的类型、使用铁砧的数量及持续时间等信息。

研究结果如下:

  • 描述观察:共收集到 19 个新世界海猪鱼属隆头鱼使用铁砧的观察记录,其中 16 个来自社区科学项目。涉及滑鳞海猪鱼(H. bivittatus)、巴西海猪鱼(H. brasiliensis)、黄头海猪鱼(H. garnoti)、黑耳海猪鱼(H. poeyi)和布丁海猪鱼(H. radiatus)这 5 个物种。
  • 系统发育分布:这 5 个物种属于同一亚分支,从系统发育角度来看,铁砧使用行为可能出现在该亚分支的共同祖先中,但更有可能起源于隆头鱼科(Labridae)的基部。
  • 地理分布:所有观察地点均为新发现的区域,将鱼类铁砧使用行为的已知地理范围扩展到加勒比海南部、热带西大西洋和温带西南大西洋。
  • 铁砧使用技术和侧化:所有物种的铁砧使用技术相似,均为快速的侧向运动。且海猪鱼在使用铁砧时,身体两侧使用频率相当,未表现出明显的侧化,这与灵长类和新喀里多尼亚乌鸦的工具使用侧化现象不同。
  • 铁砧选择:海猪鱼在选择铁砧时非常灵活,会使用多种硬表面,如岩石、珊瑚礁等。它们经常更换铁砧,且在同一铁砧上使用多个撞击点,通常每个撞击点仅使用一次。
  • 铁砧使用成本和收益:铁砧使用对海猪鱼来说可能成本较高,包括能量消耗、猎物被抢夺风险等。但通过使用铁砧,它们能够获取原本无法获取的硬壳猎物,从而获得更大的觅食优势。

研究结论和讨论部分指出,本研究拓展了隆头鱼铁砧使用行为的地理和分类范围,表明该行为在隆头鱼中可能比目前记录的更为普遍。鼓励更多实地观察和系统实验,以全面了解这一行为的演化、发展、成本和收益。这一研究不仅为深入了解鱼类工具使用行为的演化提供了重要线索,也有助于揭示动物行为适应环境的机制,为后续研究奠定了基础。

总之,这项研究在探索鱼类工具使用行为演化的道路上迈出了重要一步,为科学家们进一步解开动物行为演化的谜题提供了宝贵的信息。
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