斗鱼攻击行为的高度个体差异与镜像实验习惯化：个性特征与实验设计的启示

《acta ethologica》：High variability in aggression and habituation to the mirror assay in ornamental Siamese fighting fish Betta splendens

本研究针对观赏性暹罗斗鱼(Betta splendens)攻击行为的个体差异和可重复性这一关键问题，通过连续三周的镜像实验，系统评估了其攻击行为（包括威胁展示和攻击）的个体内与个体间变异性。结果表明，攻击行为存在显著的个体差异（变异系数CV=29-60%）和高重复性（组内相关系数ICC≥0.5），同时个体对实验存在习惯化（Waning-effect）现象，且呼吸频率与攻击水平正相关。该研究为动物个性（Animal personality）研究提供了重要案例，并强调了在行为学实验设计中考虑个体差异和习惯化的重要性。

　　

在动物行为学研究中，理解为何同种动物个体间会表现出稳定且差异显著的行为方式，即“动物个性”（Animal personality），是探索行为多样性机制和进化后果的核心。攻击行为作为一种关键的行为特质，直接影响动物的生存、资源获取和繁殖成功。因此，厘清攻击行为的个体差异，对于理解生态动态和提高行为学实验的准确性至关重要。暹罗斗鱼（Betta splendens）因其强烈的攻击性而成为研究攻击行为的经典模型生物。然而，尽管镜像实验（mirror assay）被广泛用于评估鱼类的攻击性，但关于观赏性斗鱼品系在重复测试中攻击行为的个体间差异（inter-individual variability）和个体内一致性（intra-individual variability），以及它们对实验刺激的习惯化（habituation）程度，仍缺乏系统性的研究。这些问题直接关系到实验结果的可靠性和普适性。发表在《acta ethologica》上的这项研究，正是为了填补这一空白。

为开展研究，研究人员主要运用了行为学观测与统计分析相结合的方法。他们以32只成年雄性观赏性蓝纱尾暹罗斗鱼（来自本地宠物店，样本队列来源明确）为对象，进行了为期三周、每周一次的镜像实验。使用专业软件（Observer? XT）对录像中的威胁行为（如鳍展、鳃盖张开、尾摆）和攻击行为（撕咬）以及呼吸频率进行量化。数据分析则采用了斯皮尔曼相关性分析、主成分分析（PCA）、聚类分析、重复性分析（计算组内相关系数ICC）以及广义线性混合模型（GLMM）来评估行为的个体差异、一致性及习惯化模式。

一般攻击行为

研究结果清晰显示，暹罗斗鱼在面对镜像时，其攻击行为存在巨大的个体间差异。虽然大多数个体表现出完整的攻击行为序列（从威胁升级到攻击），但有些鱼始终不表现出攻击性，而另一些则只停留在威胁阶段而不进行攻击。所有测量行为的变异系数（CV）都很高，从29%（鳍展持续时间）到60%（尾摆频率）不等。呼吸频率是唯一所有鱼都执行的行为，且与所有攻击行为指标均呈显著正相关，表明其可作为推断攻击水平的生理指标。鱼的身体大小与攻击行为无显著相关性。

行为聚类

通过主成分分析（PCA）和聚类分析，研究人员成功地将这些斗鱼根据其攻击行为特征分成了不同的集群。主成分1（PC1）解释了70%的方差，主要反映了攻击行为的整体水平，将低攻击性和高攻击性个体区分开来。主成分2（PC2）则进一步将高频攻击（撕咬）的个体与主要进行威胁展示的个体区分开。聚类分析最终识别出四个亚群，可归纳为高攻击性和低攻击性两大主要集群，它们在所有行为变量上均存在显著差异。这表明暹罗斗鱼个体确实存在不同的“攻击策略”或个性类型。

重复性与习惯化

重复性分析表明，所有攻击行为在个体内部都表现出较高的一致性，组内相关系数（ICC）均大于或等于0.5。其中，鳍展的重复性最高（ICC = 0.875），而呼吸频率的重复性相对最低（ICC = 0.466）。这意味着个体鱼类的攻击水平在短期内是相对稳定的特质。然而，随着实验的重复进行（第二周和第三周），大部分攻击行为（除攻击潜伏期外）均出现显著下降，表明鱼群对镜像刺激产生了习惯化（waning-effect）。进一步通过比较广义线性混合模型（GLMM）发现，个体在习惯化的程度上也存在显著差异，例如在鳍展、鳃盖张开和呼吸频率上，不同个体的行为下降速率并不相同，这揭示了个体在行为可塑性（behavioural plasticity）或学习能力上的差异。

本研究系统揭示了观赏性暹罗斗鱼攻击行为存在显著的个体差异和高度的个体内一致性（即可重复性），同时证实了重复镜像测试会引发习惯化反应，且习惯化程度因个体而异。这些发现具有多重重要意义。首先，它深化了我们对动物个性，特别是攻击行为稳定性的理解，表明即使在人工选育、实验室饲养的品系中，行为的个体差异依然显著存在。其次，研究结果对行为学实验设计提出了重要警示：在利用斗鱼或类似物种进行攻击行为研究时，必须充分考虑个体差异对结果的影响，并警惕重复测量可能带来的习惯化效应。采用重复测量设计或拉丁方实验设计有助于控制这些变异来源。最后，发现呼吸频率与攻击水平密切相关，为快速、非侵入性地评估鱼类攻击状态提供了一个潜在的实用指标。总之，这项研究不仅增进了我们对斗鱼行为生物学的认识，其方法论上的启示也有助于提高未来行为生态学研究的严谨性和可重复性。