小丑鱼会数数吗?

这些好斗的海葵居民可能会根据其他小丑鱼身上白色条纹的数量来改变它们的行为。
Three common clownfish with orange coloring and white stripes swimming in a sea anemone.
普通小丑鱼(Amphiprion ocellaris)生活在海葵中,并且可能非常有领地意识。Reinhard Dirscherl/盖蒂图片社

生活在珊瑚礁上食肉且有刺痛感的海葵中的色彩斑斓的海葵鱼——又名小丑鱼——在人类眼中拥有快乐无忧的声誉。然而,它们真实的个性并不总是适合出现在皮克斯电影中。它们会非常积极地欺凌和保卫自己的地盘,驱逐它们认为敌对且不属于自己族群的其他海葵鱼。一些新的研究表明,它们能够根据入侵鱼身上白色条纹的数量来识别它们不希望出现在周围的鱼。研究结果详见于2月1日在《实验生物学杂志》上发表的一项研究

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目前有28种已被描述的海葵鱼。它们生活在印度洋和太平洋的温带水域。这些鱼体长仅约四英寸,身上有零到三条白色条纹。科学家观察到,小丑鱼会允许其他海葵鱼种类拜访它们的家。然而,如果一个不属于它们族群的同类进入它们的家,体型最大的鱼——即首领鱼——会追赶并咬伤入侵者。 

数条纹

为了确定这些鱼如何区分它们想要留在群体里的鱼(和不想要的鱼),日本冲绳科学技术大学的研究团队对从未见过其他物种的、在实验室中饲养的未成年普通小丑鱼(Amphiprion ocellaris)进行了两项实验。研究团队随后记录了这些鱼对同类和其他海葵鱼物种——包括克氏海葵鱼(A. clarkii)、橙纹海葵鱼(A. sandaracinos)和鞍纹海葵鱼(A. polymnus)——入侵者的反应。

在第一项实验中,他们将拥有不同白色条纹数量的不同海葵鱼种类放入水箱中的小容器里。他们观察了这些鱼盯着容器和围着容器转的频率和时长。

他们发现,普通小丑鱼对拥有三条白色条纹的同类最为严厉。它们攻击了80%的鱼,攻击时间长达三秒,甚至与一条鱼对峙了11秒。

The aggressive behavior of Amphiprion ocellaris, in response to different species of anemonefish, both live and in models. CREDIT: Kina Hayashi/Okinawa Institute of Science and Technology.
普通小丑鱼(Amphiprion ocellaris)对不同种类(活体和模型)的海葵鱼表现出的攻击行为。图片来源:Kina Hayashi/冲绳科学技术大学。

来自其他物种的入侵者处境较好。橙纹海葵鱼身上没有侧面条纹,只有一条沿着背部的白色线条,几乎没有受到对抗。两道条纹的克氏海葵鱼和三道条纹的鞍纹海葵鱼受到了“轻微欺凌”,据该团队称

在第二项实验中,研究人员向一群小丑鱼展示了各种塑料圆盘。这些圆盘被漆上海葵鱼的颜色,并测量了对这些“冒牌货”的攻击水平。

与活鱼一样,带有两条白色条纹的塑料模型受到的攻击频率略低。而那些没有条纹的模型受到的攻击行为最少。

根据该研究的合著者、生态学家Kina Hayashi的说法,研究结果“表明它们能够计算条纹的数量,以识别入侵者的物种。” 根据该研究的合著者兼生态学家Kina Hayashi的说法,研究结果“表明它们能够计算条纹的数量,以识别入侵者的物种。”

早前的研究表明,小丑鱼对带有垂直条纹而非水平条纹的鱼的模型反应更为激烈。这表明白色颜色的多少或白色条纹的存在本身并不是决定鱼行为的关键因素。然而,这项新研究中的塑料圆盘只有垂直条纹,没有任何其他能让普通小丑鱼识别物种的物理特征。研究人员认为,小丑鱼可能是在计算垂直白色条纹的数量,来决定它们对假鱼的态度(友好或不友好)。

森严的等级制度

该团队还发现,小丑鱼族群内部的严格等级制度决定了哪些鱼会攻击入侵者。一个野生族群通常由一只雌性首领、一只雄性副首领和几只幼鱼组成。社会地位由体型上非常细微的差异决定。

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它们的性别也起着有趣的作用。所有小丑鱼出生时都是雄性,但有些在成熟后会变成雌性。当它们达到成年体型并确定性别后,海葵鱼也会获得它们的第三条也是最后一条条纹。一个族群现任的首领甚至会驱逐体型过大的族群成员,以此来维护群体内的现状。

一段来自与模型小丑鱼实验的视频。首领鱼正在攻击塑料模型。图片来源:Kina Hayashi/冲绳科学技术大学.

这项研究使用了未成熟且在实验室环境中的鱼,但团队仍然观察到了同样的基于体型的等级制度。体型最大的幼鱼扮演了首领的角色,并带头攻击入侵者。

Hayashi在一份声明中表示:“海葵鱼因其独特的、与海葵的共生关系而成为有趣的研究对象。但这项研究表明,我们对海洋生态系统中的生命知之甚少。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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