《Ethology》:The Effect of Familiarity Among Social Partners on the Jumping Behavior of Amazon Mollies
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鱼类常常为了逃避危险情境而跳跃,但对随后可能产生的后果并不知情。本研究旨在理解此类行为背后的决策过程,并确定其如何受到社会调节。社会性物种通常依赖同种个体的信息来感知环境,但对于观察者而言,很难精确定位个体做出决策的确切时刻。研究人员利用亚马逊花鳉(Poeci
鱼类常常为了逃避危险情境而跳跃,但对随后可能产生的后果并不知情。本研究旨在理解此类行为背后的决策过程,并确定其如何受到社会调节。社会性物种通常依赖同种个体的信息来感知环境,但对于观察者而言,很难精确定位个体做出决策的确切时刻。研究人员利用亚马逊花鳉(Poecilia formosa)——一种自然克隆、卵胎生鱼类——会自发执行离散跳跃行为这一特性,通过实验构建熟悉与非熟悉配对,并在新异环境中评估其逃避性跳跃,从而检验跳跃行为受社会介导的假说。结果表明,鱼类更可能为了跟随不熟悉的社会伙伴而跳入未知环境,而熟悉伙伴则倾向于一同留在原地。研究人员提出,跳跃行为是一种具有生物学相关性且易于量化的行为,有助于研究动物群体中的社会传染和不确定性条件下的决策。
社会性动物群体中,个体常常同步自身行为并对他人的行为做出反应,这种协调过程导致信息传播和级联式行为变化。熟悉度、群体规模以及感知或实际风险均会影响社会传染。进入新环境涉及能量、时间、风险和社会成本等多方面收益与代价,因此是否采取跳跃这类冒险行为是一个复杂的决策问题。对鱼类而言,跃出水面既可能作为被捕食者逃避策略,也可能作为扩散机制,但由于结果未知且不可预测,这类选择可能生死攸关。尽管鱼类跳跃行为早有记载,以往研究多集中于运动学机制或生态相关性,跳跃行为中的社会促进作用仍未得到充分认识。
研究人员选择亚马逊花鳉作为模式生物。该物种是自然发生的克隆、全雌性淡水鱼,通过雌核发育繁殖,遗传背景一致,适合研究个体间行为差异;同时它具有社会性,能与同种个体建立熟悉关系。本研究通过操作社会背景,将鱼配对并置于新异环境中,检验熟悉度是否改变跳跃决策。
研究人员使用来自柏林洪堡大学Krause实验室保种群体(品系PfII_1304)的80尾鱼(最终分析76尾),形成20对熟悉配对和20对不熟悉配对。熟悉配对自出生后共同饲养超过3个月,不熟悉配对仅在实际观察期才相遇。两尾鱼被放入素烧陶瓷碗中,碗置于均匀照明的大型白色PVC水池内,碗内水位略高于池中水位,鱼只有通过跳跃才能离开碗。研究人员每批同时记录10对鱼,持续90分钟,共重复4个实验批次。通过垂直摄像记录跳跃时间、距离和方向,并使用开源跟踪软件量化配对活动水平,作为攻击性行为的代理指标。统计分析采用Cox比例风险模型、多项逻辑回归、线性回归以及基于AIC/cAIC的模型选择与模型平均方法。
3.1 跳跃次数
在38对可分析配对中,32对至少有一尾鱼跳跃,共记录49次跳跃事件,其中94%发生在最初60分钟内。总体上,不熟悉配对有更多的跳跃次数(29次 vs 20次,p=0.055),并且有更多“两尾个体均跳跃”的配对(12对 vs 5对,比值比(OR)=0.218,p=0.049)。多项逻辑回归进一步显示,熟悉个体在其伙伴已经跳离后,自身再跳跃的概率显著更低(OR=0.208,p=0.019)。Cox比例风险模型显示,处理对首次跳跃时间没有显著影响,说明第一跳的发生风险在两种配对类型中无差异。
3.2 跳跃距离
所有个体跳跃的平均距离为280±13 mm,约为体长的8–11倍。线性回归与模型平均结果显示,处理对跳跃距离无显著影响;体长仅在条件平均中接近显著。个别实验批次(Run B和Run D)的平均跳跃距离显著低于Run A,可能反映了实验程序或环境方面的批次差异。
3.3 跳跃方向
在17对双方均发生跳跃的