沙鳗在食物不确定性条件下增强对社会线索的依赖：多阶段决策机制研究

推荐：本研究通过控制食物线索的确定性（食物存在/仅气味线索/对照），揭示了沙鳗(Ammodytes tobianus)在觅食决策中如何动态整合私有信息(private information)与社会线索(social cues)。研究发现当食物存在不确定性时，沙鳗决策时间延长且更依赖游泳个体数量作为社会信息，而食物确定时则快速独立决策。该成果为动物适应性决策机制提供了新见解，发表于《Animal Behaviour》。

　　

在动态变化的自然环境中，动物如何权衡风险与收益作出生存决策是行为生态学的核心问题。沙鳗(Ammodytes tobianus)作为北大西洋沿岸重要的生态关键种，其独特的半浮游生活史（白天埋沙夜间集群游动）为研究信息整合机制提供了理想模型。这种体长7-9cm的群居鱼类面临双重挑战：既要通过视觉评估食物分布，又需警惕海鸟、鱼类等天敌的捕食。更复杂的是，沙鳗采用独特的三阶段决策模式（完全埋藏→头部探出→完全游动），这种递进式行为为解析动物在多信息源环境中的决策权衡提供了天然实验场景。

剑桥大学的研究团队通过控制食物线索类型（实体食物/过滤食物气味/空白对照），结合高精度视频行为分析，首次揭示了沙鳗在信息不确定性条件下对社会线索的依赖性转变。研究发现当仅存在食物气味（信息不确定）时，沙鳗更倾向于保持头部探出的"观望状态"，且决策时间显著延长；而实体食物存在时则快速进入游动状态。更重要的是，在不确定性条件下，沙鳗游动决策与水体中已有游泳个体数量呈正相关，这种社会信息依赖模式在食物确定时消失。该成果为理解动物适应性决策的神经生态学基础提供了新视角，论文发表于《Animal Behaviour》。

研究采用三大关键技术：1) 多处理组平衡设计（12个独立隔间×3处理×12重复），控制昼夜节律影响；2) 60fps高速摄像记录沙鳗三阶段行为转换（埋藏/头部探出/游动）的精确时间序列；3) 广义加性混合模型(GAMM)分析非线性时间序列数据，结合二项广义线性混合模型(GLMM)量化社会线索效应。实验用沙鳗(n=400)均来自康沃尔郡沿岸野生种群，实验室模拟自然沙粒(0.2-4mm)和温度(12-14°C)条件。

Numbers of Sandeels in Different Behavioural States
通过GAMM模型分析发现：食物气味处理组头部探出个体数量随时间呈倒U型变化（峰值出现在50分钟），显著高于对照组(P<0.001)；而实体食物处理组游泳个体数量在30分钟达到峰值后下降，表明快速资源消耗。值得注意的是，尽管两组（食物/气味）引发部分探出行为的总次数无差异，但停留"观望状态"的时长在气味组显著延长，揭示信息质量影响决策节奏。

Decision-making and Social Influence
线性混合模型(LMM)显示：气味组的决策耗时是食物组的1.8倍(P=0.003)，且选择游动的决策速度快于重新埋藏(P<0.001)。关键发现是二项GLMM分析揭示——在气味组中，每增加1个游泳个体，沙鳗选择游动的几率提高37%(P<0.001)，而食物组无此效应(P=0.907)。这种条件依赖性社会信息整合策略，符合"环境不确定时模仿"的进化决策规则(copy-when-uncertain)。

讨论部分指出，沙鳗的三阶段决策机制可能反映风险梯度管理：埋藏状态（低风险低收益）→头部探出（中等风险获取信息）→完全游动（高风险高收益）。当私有信息（视觉确认食物）可靠时，社会线索的权重降低；而在信息模糊时，游泳个体数量既可能指示食物存在（信息效应），也可能反映安全群体规模（稀释效应）。该研究首次证实沙鳗能根据信息可信度动态调整社会线索权重，这种决策可塑性对理解动物应对环境波动的适应性策略具有重要意义。

研究延伸出若干未解问题：沙鳗是否通过基质振动协调同步探出行为？游泳个体数量与社会信息可靠性间是否存在阈值效应？这些发现为后续研究动物集体决策的神经机制与进化生态学基础提供了新方向。论文最后强调，在气候变化导致海洋环境不可预测性增加的背景下，理解沙鳗这类关键物种的决策适应性机制，对预测生态系统稳定性具有重要价值。