版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

推糞球之前, 屎殼郎為什么要跳舞?

中國科普博覽
原創(chuàng)
中國科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺,深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
收藏

出品:科普中國

作者:EVEE(北京大學生命科學學院)

監(jiān)制:中國科普博覽

談到屎殼郎,大家肯定不會陌生。

屎殼郎,學名“蜣螂”,隸屬于鞘翅目金龜子科,這種名字里都帶著一股“味道”的昆蟲,在平日里總是以一副“一絲不茍地低頭滾糞球”的形象示人。雖然有點“聲名不雅”,但作為自然界中不知疲倦的清道夫,屎殼郎對于生態(tài)系統(tǒng)中的重要性不言而喻。

正在滾糞球的屎殼郎

(圖片來源:thecollector.com)

不過,大家知道嗎,屎殼郎除了是自然界的清道夫之外,還是古埃及人眼中的“圣甲蟲”,甚至還掌握著“觀天象而知方向”的神奇技能。

推動太陽的“圣甲蟲”

圣甲蟲?推動太陽?

看到這兩個描述,肯定有不少朋友會感到疑惑,屎殼郎不是推糞球嗎,什么時候還和“圣”字沾邊,還可以推動太陽了。

這一切還得從古埃及的神話談起。

希臘歷史學家希羅多德曾說過: “埃及是尼羅河的贈禮”。幾千年前,古埃及人便生活在狹長的尼羅河流域,日出而作,日落而息。但在這片被尼羅河滋養(yǎng)的土地上,并不只有古埃及人繁衍生息。古埃及人在田間勞作時,經(jīng)常會看到一種黑色的大甲蟲在不知疲倦地滾著一個比自己大了不少的黑色圓球。

尼羅河畔

(圖片來源:dkfindout.com)

彼時,圓球在古埃及人眼中是天空中太陽的象征,而這種可以制造出黑色圓球的甲蟲必定是在神明的授意之下才會有如此“精美”的創(chuàng)作,所以古埃及人將這種黑色大甲蟲,也就是屎殼郎稱作“圣甲蟲”。

古埃及的圣甲蟲飾品

(圖片來源:historicaleve.com)

古埃及人認為,屎殼郎滾動黑色圓球(糞球)的運動象征著太陽的東升西落。所以在古埃及神話中有一個叫做凱布利(Khepri)的圣甲蟲神,凱布利神像一般都是圣甲蟲頭,象征日出。

古埃及神話中的圣甲蟲神

(圖片來源:historytoday.com)

除了象征日出,圣甲蟲神還代表著重生,因為大多數(shù)屎殼郎會把卵產(chǎn)在糞球中,當它們的后代從糞球中破球而出被人們觀察到后,更加奇妙的聯(lián)想就誕生了:圣甲蟲帶來了重生的希望。正是因為這樣的聯(lián)想,人們開始把飾品制作成圣甲蟲的模樣,放在逝者胸前隨逝者一同下葬,希望他們可以像圣甲蟲一樣獲得重生。

時至今日,雖然人們已經(jīng)意識到不可能有一只巨型“圣甲蟲”在天空中推動太陽東升西落,但是這種黑色大甲蟲的一些有趣行為卻吸引了不少科學家的關(guān)注。

推動太陽的圣甲蟲,竟然依靠太陽指明方向

大家可能都知道屎殼郎天天推糞球,但是很多朋友都不知道它們大都沿著直線(并非完全筆直,有一定的偏差)在進行著這項工作。是的,屎殼郎滾糞球可不是簡單的沿著地形隨波逐流,而是有目的有方向!

這可不是瞎說,真有科學家研究過這個問題,他們記錄了屎殼郎滾糞球的軌跡,發(fā)現(xiàn)屎殼郎們沿著直線運送糞球的意愿無比強烈,如果路線上有障礙物無法直接逾越時,它們會在繞過障礙物后,再恢復(fù)到原來的直線路線。

科學家們在記錄屎殼郎運送糞球的軌跡

(圖片來源:參考文獻)

這種保持直行的能力無疑是令人驚嘆的,畢竟作為路癡,咱們?nèi)祟愒谏衬?,在茂密的林子里,很容易找不著北,在原地打轉(zhuǎn)。如果被蒙上眼睛,那我們只會在一個直徑小于20米的小圈子里不斷地繞圈。那么,屎殼郎是怎么保持直線行動的呢?

其中的奧秘,竟然和太陽有關(guān)。

根據(jù)科學家們的研究,在白天,屎殼郎將太陽作為指南針,雖然太陽在天空中并不是一動不動,但是屎殼郎運一次糞球也就只需要幾分鐘而已,所以在短時間內(nèi),太陽可以作為定位方向的參考坐標。當科學家們將屎殼郎的眼睛遮住之后,由于無法看到天空,屎殼郎的運動軌跡就徹底亂了,它們的旅途不再沿著一條直線,有時候它們會回到原點,有時候會七拐八彎。

在被遮住眼睛后,屎殼郎的軌跡雜亂無章

(圖片來源:參考文獻)

類似的,如果用一個綠色LED燈來模擬太陽,放在相反的方向,那么屎殼郎也會采取對應(yīng)的行動,轉(zhuǎn)身朝相反的方向直行。

也就是說,圣甲蟲不僅沒有推動太陽東升西落,反而是太陽在指引圣甲蟲的行動方向。

雖然古埃及人的腦補并不正確,但是屎殼郎確實也和太陽有著千絲萬縷的聯(lián)系。

指路方法多,比如運糞球前來段神秘舞蹈

屎殼郎確定滾糞球方向的方法可遠不止靠太陽這一種,畢竟陰天時也可能看不見太陽,晚上則是完全看不見太陽。

那么,在這種情況下,屎殼郎應(yīng)該怎么辦呢?

聰明的屎殼郎自然不會束手無策,他們會利用偏振光來進行定向。說出來大家可能會不太相信,科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),屎殼郎可能會在滾糞球旅程的一開始就記錄下一張帶有此時天空特征的快照,這張快照中記錄了當前區(qū)域中偏振光的模式,當屎殼郎在行進時發(fā)現(xiàn)眼前的偏振光模式和自己腦子里的記憶不同時,就會停下來原地打轉(zhuǎn),找到和腦海中快照一致的方向后,再滾著糞球前往目的地。

說到這種定位方式,就不得不提屎殼郎在運糞球前圍繞著糞球進行的神秘舞蹈了。

屎殼郎的神秘舞蹈

(視頻來源:參考文獻)

視頻中,一只屎殼郎在一個已經(jīng)制作完成的糞球前停住,它并沒有急于開始自己的旅程,而是爬到了糞球上,在糞球頂端轉(zhuǎn)了一整圈,然后才從糞球上下來,推著糞球來到畫面之外。

屎殼郎的神秘舞蹈

(圖片來源:參考文獻)

科學家們認為,這種推糞球前的舞蹈就是屎殼郎們拍下天空特征快照的過程,通過在糞球上360°的轉(zhuǎn)圈,屎殼郎們可以完整地記錄下天空中所有可用的天體特征和環(huán)境中的偏振光模式。這使得它們在沒有太陽作為參考點的情況下,依舊不會迷失方向。

屎殼郎的神秘舞蹈其實是在記錄周圍的偏振光模式

(圖片來源:參考文獻)

當太陽落山以后,月亮就成為了屎殼郎們定向的法寶。屎殼郎的復(fù)眼具有很高的光學靈敏度,使得它們可以在夜里通過月球來進行定位。不僅如此,當夜間因為一些原因看不到月亮時,天空中閃耀的銀河又可以為它們的旅途指明方向。屎殼郎是已知的唯一一種利用銀河系進行短程直線定向的動物,是不是很神奇?

屎殼郎精密的復(fù)眼結(jié)構(gòu)

(圖片來源:參考文獻)

小小的屎殼郎滾著糞球,充當生態(tài)系統(tǒng)的清道夫,卻身懷夢想,筆直前行,在前進過程中,眼里只有日月星河,誰又能說它不是圣甲蟲呢?

參考文獻:

1.Byrne, M., Dacke, M., Nordstr?m, P., Scholtz, C., & Warrant, E. (2003). Visual cues used by ball-rolling dung beetles for orientation. Journal of Comparative Physiology A, 189(6), 411-418.

2.Dacke, M., Baird, E., El Jundi, B., Warrant, E. J., & Byrne, M. (2021). How dung beetles steer straight. Annual review of entomology, 66, 243-256.

3.Souman, J. L., Frissen, I., Sreenivasa, M. N., & Ernst, M. O. (2009). Walking straight into circles. Current biology, 19(18), 1538-1542.

4.Foster, J. J., El Jundi, B., Smolka, J., Khaldy, L., Nilsson, D. E., Byrne, M. J., & Dacke, M. (2017). Stellar performance: mechanisms underlying Milky Way orientation in dung beetles. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1717), 20160079.

5.El Jundi, B., Foster, J. J., Khaldy, L., Byrne, M. J., Dacke, M., & Baird, E. (2016). A snapshot-based mechanism for celestial orientation. Current biology, 26(11), 1456-1462.

內(nèi)容資源由項目單位提供

評論
楊偉升:楊夢彬爸爸
太傅級
好的
2022-11-17