捕食者颜色多态性与显着性对猎物反捕食行为的拮抗效应研究

本研究通过野外观察与实验相结合，揭示了捕食者（喇叭鱼Aulostomus maculatus）颜色多态性中丰度与显着性（saliency）的拮抗作用如何影响猎物（双色雀鲷Stegastes partitus）的反捕食行为。研究发现黄色形态虽更显眼但更罕见，而猎物对三种颜色形态的检测与逃避反应无差异，表明捕食者多态性可能通过平衡形态丰度与视觉显着性来维持。该研究为捕食者-猎物协同进化提供了新视角，发表于《Behavioral Ecology》。

　　

在珊瑚礁生态系统中，捕食者与猎物间的"军备竞赛"持续上演。颜色多态性（colour polymorphism）作为进化博弈的重要表现形式，在猎物中已被广泛研究——稀有形态因能突破捕食者的搜索图像（search image）而获得生存优势。然而，当捕食者本身具有颜色多态性时，这种动态关系就变得扑朔迷离。剑桥大学领衔的国际团队选择加勒比海的喇叭鱼（三种颜色形态：棕色、蓝色和黄色）与其典型猎物双色雀鲷为模型，通过巧妙的野外实验揭开了这一生态谜题。

研究采用多学科交叉方法：首先通过158条样线调查量化喇叭鱼各颜色形态的自然丰度；运用基于双色雀鲷视觉模型（以海葵鱼Amphiprion akindynos为代理）的色彩分析技术，计算3D打印模型的显着性；最后通过标准化行为实验（48个雀鲷群体测试）结合立体摄像系统，量化猎物对不同颜色形态的检测距离（inspection distance）和逃避反应次数。所有实验均在库拉索岛自然礁区完成，确保生态效度。

【喇叭鱼颜色形态的丰度与显着性】野外调查显示黄色形态显著罕见（GLMM: p<0.001），而棕色与蓝色形态丰度相近。色彩分析却揭示黄色模型在双色雀鲷视觉中显着性最高（LMM: p<0.001），与背景的色差距离（colour distance）比另两种形态大11倍。这种丰度与显着性的负相关暗示进化平衡的可能。

【猎物行为反应模式】令人意外的是，双色雀鲷对所有形态的首次检测距离（LMM: p=0.338）和首次逃避距离（LMM: p=0.337）均无差异。群体中最大检测比例（GLMM: p=0.068）和逃避次数（GLMM: p=0.070）也仅呈现非显著趋势。这表明猎物既未因某些形态更常见而形成搜索图像优势，也未因某些形态更显眼而增强反应。

讨论部分提出突破性观点：与经典"搜索图像"理论预测不同，捕食者多态性的维持可能源于丰度与显着性的动态平衡。当某种形态因显眼而容易被猎物识别时，其种群频率会受抑制；反之隐蔽形态则可能扩张。这种拮抗效应（antagonistic effects）最终使各形态具有等效的"综合可检测性"。研究还指出，猎物可能更依赖非色彩线索（如喇叭鱼独特的长条形轮廓）进行捕食者识别，这为理解珊瑚礁视觉生态提供了新维度。

该研究首次实证了捕食者多态性维持的新机制，对理解生物多样性维持、捕食者-猎物协同进化具有里程碑意义。未来研究可拓展至UV视觉、不同猎物物种的反应差异等领域。牛津大学出版社的评阅人强调，这项工作"重新定义了我们对海洋捕食者伪装策略的认知"。