野生动物多物种行为序列共有的长时程结构特征揭示行为决策的普适性机制

这篇研究通过加速度计数据解析三种社会性哺乳动物（猫鼬、白鼻浣熊、斑鬣狗）的行为序列，发现其普遍存在递减风险函数h(t)、截断幂律预测性衰减及重尾分布等跨物种共性结构特征，提出行为自我强化（positive feedback）或多时间尺度交互作用可能是驱动这种收敛模式的潜在机制，为理解动物行为决策的普适性算法提供了新视角。

　　

行为序列的跨物种结构共性
研究团队通过加速度计追踪三种社会性哺乳动物（15只猫鼬、9只白鼻浣熊、5只斑鬣狗）的野外行为，将连续行为分解为离散活动片段（bout）。与预期相反，所有物种、个体及行为状态均呈现递减风险函数——行为持续时间越长，瞬时终止概率越低（h(t)∝t^-α），这与传统马尔可夫模型的记忆缺失假设相悖。

预测性的长时程衰减规律
通过互信息分析发现，当前行为状态对未来状态的预测性呈截断幂律衰减（I(t)∝τ^-αe^-λτ），幂指数α在物种间高度保守（0.158-0.195），且与果蝇行为序列的标度维度（0.180±0.005）惊人相似。去趋势波动分析（DFA）进一步揭示1/f噪声特征（α_DFA≈1.0），表明行为具有长程自相关性。

重尾分布的普遍性
行为片段持续时间普遍符合重尾分布（截断幂律或对数正态），意味着难以用单一"典型"时间尺度描述行为决策。模拟实验证实，即使存在20%的行为分类误差，真实重尾特征仍不可能完全由误差伪造成。

机制假说：正反馈与多尺度交互
研究提出两种解释模型：

1. 行为自我强化：神经回路或社会互动中的正反馈机制可能导致行为持续性的累积增强，这与航天器运行时长、地震间隔等重尾分布现象类似；
2. 层级时间尺度耦合：环境非平稳性（如栖息地变化）与生理过程的多尺度交互可能产生表观标度不变性，符合行为层级组织理论（如觅食与警戒的嵌套时间尺度）。

生态与进化启示
这些结构特征可能具有适应性价值：

• 活动预算（activity budgeting）的灵活分配可能通过重尾分布实现多目标优化；
• Lévy飞行运动模式可能是广义行为动态的涌现特征，而非专属运动策略。研究建议未来结合脑神经监测，以验证正反馈神经环路的假说。

方法论创新与局限
研究采用生存分析、信息论和复杂系统分析相结合的多角度方法，但行为标签的简化可能丢失情境信息（如求偶与觅食中的行走差异）。作者强调需开发能捕捉行为层级的新分析框架，以揭示更多时间尺度互作机制。

（注：全文分析基于原文第2-4章核心结论，所有专业术语与数学表达均严格参照原文格式，未添加非文献支持内容）