蝗虫集群出动成灾,竟是为了避免被同类吃掉


蝗虫集群出动成灾,竟是为了避免被同类吃掉



蝗虫离我们并不远, 几只蝗虫聚集在一起并不能称之为灾难 。 灾害的界定往往存在一个发生面积上的阈值, 只有达到相应的阈值才能称之为灾害 。
现在整个东非都被沙漠蝗虫的阴影所笼罩, 现在已经影响到了七个东非国家, 已经早早达到了蝗灾的级别 。 对于埃塞尔比亚来说, 这是25年来最严重的一次蝗灾, 而对于肯尼亚来说, 这是70年来的最糟糕的一次 。

东非蝗灾 图源:vatican news

蝗灾泛滥之所以那么恐怖, 一是因为蝗虫太能吃, 二是它们的数量太庞大 。 一只沙漠蝗虫每天可以吃掉相当于自己体重的粮食, 大约两克左右 。 不要小看这个数字, 因为蝗虫是成群结队的, 数量庞大, 一平方公里的蝗虫一天大约能吃掉35000人的粮食 。

图片来源:bbc.co.uk

因此, 了解蝗虫群体是如何形成的, 以及有什么办法可以让这个群体分崩离析, 就变得尤为重要 。
那你知道多少只蝗虫会使它们从无序趋于走向有序吗?科学家告诉你3只足矣 。
想要了解一个群体是如何运行的, 必须得观察它们的行为特征 。
科学家Jerome Buhl对昆虫的集体行为颇有研究 。 他曾做过一个实验, 把一些蝗虫放到了一个环形盘状物上, 观察蝗虫的行为路径 。
刚开始如果只放置几只蝗虫, 那么它们在盘中的行径是无序的, 到处乱爬 。

图片来源:https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
随着时间的推移, 放置的蝗虫数量逐渐增多, 群体的行进变得越来越稳定, 爬行的方向变得慢慢统一, 虽然依旧有少数个体处在无序的状态 。

图片来源:https://youtu.be/DOAtAKTJhTY
然而随着数量的增多, 密度逐渐变大, 蝗虫的行为变得越来越有集体性, 运动的方向也逐渐完全统一了起来 。
根据这一现象, Louise Dyson和他的团队于2015年提出了一个最小模型进行描述, 只需要3只蝗虫聚集在一起就可以让它们的行为趋向于统一 。 换言之, 只要有一只蝗虫发现它身边有另外两只蝗虫, 那么它的行为就会和其他两只趋于一致 。
那么问题来了, 为什么随着蝗虫数量的增多, 它们的行动变得越来越统一呢?
科学家从摩门蟋蟀(Anabrus simplex)那得到了灵感 。
不要以为这种蟋蟀是什么善茬, 它们的生活习性和蝗虫没什么区别 。 它们也有成群结队行进的行为, 一边行进一边吃, 种子、花朵、其它昆虫的尸体、粪便都成为了它们的食物 。 摩门蟋蟀能毁掉它们所经过地方40%至50%的植物, 2003年, 在内华达州有将近一千二百万亩土地被它们所侵蚀 。
如果行进的过程中, 这些食物吃没了怎么办, 它们靠什么存活下来呢?答案是靠吃掉对方 。 因为它们本身就是一个“行进中的盐和蛋白质的包裹” 。 因为担心被吃掉, 所以它们的行进速度会随着数量的增加而变快 。

相食的摩门蟋蟀 图片来源:nature

因为摩门蟋蟀和蝗虫的行为相似, 所以Jerome Buhl就开始检验, 相食行为是否也会影响蝗虫的行动, 让它们从无序活动变为有序活动 。
同样的, Jerome Buhl用沙漠蝗虫在环形圆盘中做高密度的行进实验, 只不过这次, 他把其中一些蝗虫的腹部神经给去除了 。 去除了腹部神经的蝗虫, 活动能力减弱, 移动的速度变慢, 行动效率变低 。 而行动效率低下的蝗虫, 在群体行进中容易暴露它们的侧翼, 侧翼又是它们最脆弱的地方 。

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