知乎日报

每日提供高质量新闻资讯

头图

对苍蝇来说,秀恩爱真的会死得快

TRAPHITHO / CC0

能否从科学角度分析一下,「秀恩爱」为何「死得快」?

苏澄宇,动物科学 / 动物营养 / 冷门问题收割者

对于苍蝇来说,秀恩爱真的会死……


嗡嗡嗡~在一个堆满粪肥的牛棚,一对苍蝇情侣落在了天花板上。

在天花板上交配的苍蝇 图源:文献 1

它俩刚准备嘿咻嘿咻,来度过一个浪漫的交配之夜,殊不知它们的亲密行为吸引了一个不速之客——一只潜伏在阴影处的纳氏鼠耳蝠

看起来有些变态,毕竟偷窥别人嘿咻的都不是什么好人,虽然蝙蝠只是偷听,但也很变态了。为什么蝙蝠要偷听一对苍蝇嘿咻的声音,因为它不想错过买一送一的晚餐呀!研究表明,饥饿的蝙蝠会根据苍蝇交配时发出的咔哒声,判断位置并迅速扑向它们


靠声音捕食的蝙蝠

蝙蝠有两种方式可以找到猎物,一种是被动地听猎物发出的声音,另一种是主动进行回声定位。大多数蝙蝠会首选回声定位作为主要的跟踪工具。

纳氏鼠耳蝠 图源:Wikipedia

什么是回声定位?

回声定位就是蝙蝠利用喉部肌肉快速收缩产生超声波,然后将超声波经由嘴或鼻子发出去,声音在碰到物体后会反射,也就是回声,蝙蝠会用突出的耳朵不断收集猎物的回声。通过对回声的强度、频率、返程时间、方向的变化进行感知,蝙蝠的中枢神经就可以精确定位猎物所在位置。

但回声定位也不是万能的。如果昆虫是落在那些纹理很多,凹凸不平的壁面上,比如牛棚,就会对蝙蝠造成困扰。蝙蝠发出的超声波遇到昆虫会反射,遇到墙面那些小凸点也会反射,而且还不止一个凸点,是很多个凸点,这样一来,昆虫的微弱回声就会完全被背景的大量回声所掩盖。

德国马克斯·普朗克鸟类研究所的科学家在 4 年的时间里(13 个晚上,之所以选择在晚上观察,是因为蝙蝠白天不活动),拍摄了 8986 只爬在牛棚上的苍蝇,结果发现蝙蝠从未攻击过那些独来独往的苍蝇。很明显,蝙蝠的回声定位不够用了。

蝙蝠捕食墙壁上的苍蝇 图源:文献 1

然而,科学家发现,一旦两只苍蝇在嘿咻嘿咻地交配,那么它们被蝙蝠攻击的风险就会急剧上升。4 年的观察里,一共有 1105 次交配,其中 59 次被吃掉了,总的来说就是 59/1105=5.3%被吃掉。

如果换算成单个晚上(05 年那个数据不知道怎么处理比较好,论文里得出的数据是 26%。我这就直接剔除了,欢迎大家提出想法,我也很好奇研究者怎么处理这一年 10 天的数据的),(10/42+2/6+4/16)/3=27.3%。

不交配就不会被吃掉,交配就有可能会被吃掉 图源:文献 1

“孤身一蝇”被吃掉的概率为零,相比之下,交配被吃掉的概率上升了整整 27.3%,这样看来交配真的很容易被吃掉。而且那些被吃掉的苍蝇通常都是成双成对的,它们面对蝙蝠的攻击往往会双双殒命,科学家观察到,只有一只交配中的苍蝇逃脱了蝙蝠的攻击


为什么嘿咻嘿咻容易被吃掉?

前面说了,蝙蝠定位的两种方式,一种是被动听,一种是回声定位,很明显在粗糙的牛棚上,回声定位不够用了。那么蝙蝠判断苍蝇位置的方式只有一种,那就是听它们嘿咻发出的声音。

交配时发出声音的波形图 图源:文献 1

为了确定这个想法是正确的,科学家先记录下了苍蝇嘿咻的声音。在交配过程中,苍蝇会发出一种奇怪的声响,断断续续的,类似于树枝折断的咔哒声,很可能是来自雄性的翅膀振动,频率在 9-154kHz 范围内,这是一种人耳可以听到的嗡嗡声。

发出的咔哒声 图源:文献 1

然后,科学家在牛棚装了一组扬声器。里面会播放 3 种声音,一种是白噪音(作为空白对照),一种是苍蝇爬行在墙上的声音,一种是嘿咻的声音。当播放交配的声音,也就是咔哒声的时候,蝙蝠就会攻击扬声器,但如果是白噪音或者爬行的声音,蝙蝠就会忽略它们。

而且之前科学家还用了苍蝇飞行时发出的声音,一种频率低于 48kHz 的嗡嗡声,来吸引蝙蝠的注意力,但发现蝙蝠对苍蝇飞行的声音也不感兴趣。这么看来,蝙蝠真的是喜欢吃情侣呀……

交配的苍蝇 图源:needpix

这项研究也说明了蝙蝠具有很强的学习能力。虽然饥饿的蝙蝠无法通过回声定位来找到苍蝇,但它们显然已经知道,苍蝇交配时候发出的咔哒声,就意味着食物,而且还是双份的。


苍蝇面临的两难选择

既然苍蝇嘿咻的时候发出声音可能会被吃掉,那能不能降低这种声音呢?

德克萨斯州休斯顿莱斯大学的 Lisa Meffert 进行的研究表明,那种咔哒声是苍蝇求偶行为的一部分。当一只雄性苍蝇求偶时,就会拍打翅膀发出咔哒声,经过雌性苍蝇允许后才可以交配。也就是说,苍蝇的交配发生在雄性发出咔哒声之后。

苍蝇交配过程中,雌性在下方,雄性在上方 图源:文献 1

科学家推测,雌性可能会通过交配前发出的声音来评估雄性的某些能力,比如生殖能力。因此,不管发生什么,一定要先看看对方条件才能发生交配。如果真是这样,那苍蝇发出的咔哒声就是致命前戏了……

所以,如果为了不被吃掉就降低声音,那就有可能被雌性当作卢瑟,注孤生,这条祖传染色体就传不下去了。不发出声音就等于没有后代,发出声音又有可能被吃掉,苍蝇最终做出了一个英勇的决断——发出声音。

也许这就是传说中的“秀恩爱死得快”的科学依据吧。

参考文献:

1.Siemers B M, Kriner E, Kaipf I, et al. Bats eavesdrop on the sound of copulating flies[J]. Current Biology, 2012, 22(14): R563-R564.

2.Meffert L M, Bryant E H. Mating propensity and courtship behavior in serially bottlenecked lines of the housefly[J]. Evolution, 1991, 45(2): 293-306.

出品:科普中国

制作:苏澄宇

监制:中国科学院计算机网络信息中心