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蚱蜢“女兒國(guó)”:只有雌性,能生后代,過得挺好 | 自然小喇叭

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歡迎來到自然小喇叭欄目的第10期,在過去的半個(gè)月里,我們搜羅了這些好玩、有趣的自然新聞和研究:

1)受傷的紅海龜媽媽順利產(chǎn)蛋

2)海豚靠喝尿認(rèn)“豚”

3)丑丑的動(dòng)物,其實(shí)很珍貴

4)世界上最大的植物,竟是一棵海草

5)沒有性生活的蚱蜢,過得很好

6)達(dá)爾文地雀的夜生活:趕路去睡大通鋪

受傷的紅海龜媽媽

最近,邁阿密動(dòng)物園收治了一只受傷的紅海龜(Caretta caretta),獸醫(yī)準(zhǔn)備為它治療時(shí)發(fā)現(xiàn),它懷孕了!

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做完手術(shù)正在恢復(fù)中的大白 | Ron Magill / Zoo Miami

這只紅海龜被取名為Baymax,是《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中大白的名字。它大約50歲,重176公斤。由于鯊魚的襲擊,它失去了左鰭;但檢查發(fā)現(xiàn),它以前還被船撞傷過,而且受到過其他鯊魚的攻擊。

治療之前,獸醫(yī)們必須先幫大白生孩子。他們準(zhǔn)備了魷魚和螃蟹作為食物,設(shè)置了一個(gè)裝滿沙子的生產(chǎn)場(chǎng)所,又用鈣和催產(chǎn)素來刺激分娩。大白產(chǎn)下了100多個(gè)蛋,它們送往一個(gè)海龜保護(hù)項(xiàng)目,接下來將在人造巢穴中孵化。

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真·掏蛋:獸醫(yī)小心地從大白體內(nèi)掏出海龜?shù)埃ɑ瑒?dòng)查看掏蛋近景)|Ron Magill / Zoo Miam

生完了孩子,大白就可以接受正式的治療了。在長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí)的手術(shù)中,它露在外面的骨頭被移除,傷口也得到了清潔和治療。在之后的幾周時(shí)間里,獸醫(yī)們將密切監(jiān)視它的恢復(fù)情況,它重獲健康后就可以重返野外了。巧的是,大白入住的醫(yī)院最近剛被允許治療受傷或生病的海龜,大白是他們救治的第一只海龜。

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手術(shù)進(jìn)行中|Ron Magill / Zoo Miami

海豚靠喝尿認(rèn)“豚”

寬吻海豚(Tursiops truncatus)能夠通過品嘗尿液辨別彼此,這是人們第一次發(fā)現(xiàn)動(dòng)物僅通過味覺辨別同類個(gè)體的證據(jù)。

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除了聲音,寬吻海豚也通過味覺信號(hào)辨認(rèn)彼此 | pixabay

這是發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的一項(xiàng)研究。研究者采集了來自不同海豚個(gè)體的尿液,把這些尿液樣本加進(jìn)被試海豚面前的水中,并觀察了它們的反應(yīng)。結(jié)果顯示,海豚們似乎對(duì)熟悉同伴的尿液格外感興趣:它們張開嘴巴仔細(xì)辨別混有熟悉尿液的海水,花的時(shí)間遠(yuǎn)超過了“品嘗”陌生尿液或清水的情況。如果在加入尿液的同時(shí)還播放了尿液主人(海豚)的標(biāo)志性聲音,更是會(huì)額外引起被試海豚的注意。

海豚缺乏完善的嗅覺系統(tǒng),而且它們的鼻腔與口咽部彼此分隔,因此研究者認(rèn)定,它們辨別的是同類尿液的味道而不是氣味。研究者推測(cè),海豚識(shí)別的可能是尿液中的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)成分。

丑丑的動(dòng)物,其實(shí)很珍貴

別只關(guān)心長(zhǎng)得好看的動(dòng)物了,長(zhǎng)得“丑”的那些也很重要!

人們覺得什么長(zhǎng)相的魚更好看?研究者做了一項(xiàng)調(diào)查,結(jié)合人類參與者與AI的預(yù)測(cè),對(duì)2417種常見珊瑚魚物種的美麗程度打分。結(jié)果發(fā)現(xiàn),圖案單調(diào)、身材狹長(zhǎng)的魚類容易得低分;色彩鮮亮、體型圓滾滾的物種,往往得分最高,是最受公認(rèn)的美麗的魚。

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圖上左側(cè)的紅點(diǎn)越多,代表美麗得分越高,右邊藍(lán)點(diǎn)越多則代表評(píng)分越低。這項(xiàng)研究的方法也很好玩:先讓約13000名參與者對(duì)481張珊瑚魚的照片打分;再根據(jù)評(píng)分結(jié)果,用AI為其他4400張照片生成了評(píng)分預(yù)測(cè) | 參考文獻(xiàn)[2]

然而,那些長(zhǎng)得更討人喜歡的魚,不管在生態(tài)特征還是進(jìn)化歷史上,居然都平平無奇。相反,被IUCN列為“受威脅”的魚,以及那些在生態(tài)和進(jìn)化上最獨(dú)特的物種,卻大多是評(píng)分很低、人們都覺得不太漂亮的魚。而且,在漁業(yè)中,長(zhǎng)得丑的這些魚反而有更高的商業(yè)價(jià)值。

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評(píng)分最高的魚類之一——花斑連鰭?(Synchiropus splendidus),它們生活在礁石之間 | Rick D. Stuart Smith

人們對(duì)魚類的審美偏好,是由大腦處理顏色和圖案的方式造成的,但這無意間影響了魚類的生態(tài)保護(hù)。研究者認(rèn)為,珊瑚魚的審美價(jià)值、生態(tài)功能和種群脆弱程度非常不匹配。這意味著,那些在生態(tài)系統(tǒng)中最重要、最急需保護(hù)的物種,由于長(zhǎng)得丑,很容易被人忽視,也就沒法得到足夠的保護(hù)。下次,當(dāng)你被長(zhǎng)相美麗的動(dòng)物吸引視線時(shí),也別忘了那些丑丑的動(dòng)物們,它們可能更需要你我的關(guān)心。

最大的植物——海草

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了世界上最大的植物——一“棵”雜交海草。

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最大的植物:一片海草克隆體群 | Rachel Austin

澳大利亞西部的鯊魚灣生長(zhǎng)著一大片海草。為了解這里有多少植物,科學(xué)家在10個(gè)地點(diǎn)采集了上百個(gè)樣品測(cè)DNA。沒想到,其中9個(gè)地點(diǎn)的樣品結(jié)果竟非常一致——它們是同一棵海草,蔓延了約200平方千米!更神奇的是,一般海草只有20條染色體,它卻有40條。

科學(xué)家猜測(cè),這棵海草是澳大利亞海神草(Posidonia australis)和同屬另一種未知海草的雜交后代。后代一般只保留親本雙方染色體的一半,這棵海草卻保留了親本的所有染色體,成為了多倍體。多倍體生物通常不育,科學(xué)家也觀察到,這片海草雖會(huì)開花,卻幾乎見不到果實(shí)。但它會(huì)進(jìn)行自我克隆,從地下莖長(zhǎng)出新的根和莖。這些克隆體理論上屬于同一株植物,它也因此成了目前最大的植物(只能以單體形式參賽的巨杉表示很受傷)。

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海草開花|Angela Rossen

科學(xué)家根據(jù)生長(zhǎng)速度預(yù)計(jì),這片海草已經(jīng)4500歲了。通常來說,無法進(jìn)行有性繁殖會(huì)降低遺傳多樣性,不利于生物的生存繁衍,但這株海草的適應(yīng)性卻非常強(qiáng)。研究者猜測(cè),它可能出現(xiàn)了一些體細(xì)胞突變,可以適應(yīng)不同地點(diǎn)的環(huán)境。

沒有性生活的蚱蜢

大多數(shù)動(dòng)物都由雄性和雌性組成,但在澳大利亞,生活著一種神奇的蚱蜢——它們只有雌性,卻還能產(chǎn)生后代,可以說是蚱蜢界的女兒國(guó)了!

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就是它!| Michael Kearney

最初,著名生物學(xué)家邁克爾·懷特(Michael White)年幼的兒子發(fā)現(xiàn)了這個(gè)物種,他到處尋找,卻只能找到雌性個(gè)體,雄性卻不知所蹤。后來,這個(gè)物種被正式命名為Warramaba virgo,屬于蚱蜢當(dāng)中的“蜢”;種加詞“virgo”是處女座的意思,說明這個(gè)物種的成員都是雌性。

經(jīng)過18年的研究,科學(xué)家終于解開了謎團(tuán)——25萬年前,兩種有性繁殖的蚱蜢雜交后形成了W. virgo,從此,它們只靠孤雌生殖產(chǎn)生后代。一般來說,孤雌生殖并不利于物種繁衍。后代的基因和母親的完全相同,很可能無法適應(yīng)環(huán)境中的巨變;基因中的有害突變還可能逐漸積累,讓后代的生存能力降低。但令科學(xué)家驚奇的是,放棄了性生活的女兒國(guó)蚱蜢,過得很不錯(cuò)!

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中間是W. virgo,左邊和右邊分別是它們有性生殖的親本物種W. flavolineata和W. whitei,兩個(gè)親本物種現(xiàn)在也存活著 | Michael Kearney

科學(xué)家比較了它們和兩個(gè)親本物種的基因,發(fā)現(xiàn)幾乎沒有什么變異。這讓它們?cè)谛玛惔x率、產(chǎn)卵數(shù)量、壽命等生理特征上幾乎和親本差不多,沒有什么優(yōu)勢(shì),卻也保證了它們不太可能因?yàn)橛泻ν蛔兊姆e累而滅絕。避開了孤雌生殖的壞處,它們同時(shí)還享受著孤雌生殖的好處——它們不需要交配就能產(chǎn)生后代,繁殖成本大大降低。因此,它們得以從澳大利亞西部一路傳播到東部,比兩個(gè)有性生殖的親本物種活得更成功。

達(dá)爾文雀的秘密基地

最近,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種達(dá)爾文雀的秘密:它們夜晚千里奔襲,竟然是為了去睡大通鋪!

這項(xiàng)秘密的揭曉,源于科學(xué)家給達(dá)爾文地雀安裝的電子背包,這個(gè)裝置只有0.5克重,能夠跟蹤地雀的每日行蹤。他們追蹤了3周,發(fā)現(xiàn)地雀每天飛過的范圍廣達(dá)20萬平方米,相當(dāng)于30個(gè)足球場(chǎng);然而,它們白天基本都在鳥巢附近活動(dòng)——雌性基本都在專心孵蛋,雄性大部分時(shí)間在瘋狂搜尋筑巢的材料,但搜尋范圍也不會(huì)離開巢穴超過100米。所以,它們是怎么“刷里程”的?

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這次參與實(shí)驗(yàn)的是達(dá)爾文地雀中的一種——中地雀(Geospiza fortis)| Andrew Hendry

秘密活動(dòng)發(fā)生在日落之后。此時(shí),地雀離開繁殖領(lǐng)地,連夜奔襲,飛行距離是白天的4倍。近千只地雀有著同一個(gè)目的地——位于海邊的一片毒番石榴(Hippomane mancinella)樹林。到了這個(gè)秘密基地,地雀做的事就是睡大通鋪聚在一起睡覺。

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毒番石榴樹的葉子和果實(shí),英文中也將這種樹稱為“海灘蘋果”、“毒蘋果”,它的全身都有強(qiáng)烈的毒性|Hans Hillewaert / Wikimedia Commons

達(dá)爾文地雀的“夜生活”在鳥類里堪稱異端。一方面,除非是像企鵝那樣成群結(jié)隊(duì)地筑巢,鳥類在繁殖高峰期時(shí)很少聚集起來休息;另一方面,鳥類擠在一起睡覺可以御寒,也可以加強(qiáng)對(duì)捕食者的警戒,但是達(dá)爾文地雀生活在接近赤道的加拉帕戈斯群島,這里溫度適宜、捕食者稀少,它們似乎沒這個(gè)必要??茖W(xué)家認(rèn)為,這種行為可能不是適應(yīng)當(dāng)下環(huán)境的結(jié)果,而是從它們生活在大陸的祖先那里遺傳下來的習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)

[1] https://phys.org/news/2022-06-sea-turtle-eggs-surgery-shark.html

[2] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7684

[3] https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001640

[4] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2022.0538

[5] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm1072

[6] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.8768

作者:貓吞、窗敲雨、麥麥

編輯:麥麥、窗敲雨

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蚱蜢避開了孤雌生殖的壞處,同時(shí)還享受著孤雌生殖的好處。它們不需要交配就能產(chǎn)生后代,繁殖成本大大降低。
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一般來說,孤雌生殖并不利于物種繁衍,無法適應(yīng)環(huán)境中的巨變,但放棄了性生活的“女兒國(guó)”蚱蜢,過得很不錯(cuò)!
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