較慢的速度狡猾的轉(zhuǎn)身給獵物一個機(jī)會對抗獵豹和獅子
首先,給任何一只黑斑羚的紙條突然被一只獵豹沖了過來:不要——重復(fù),不要——只要以四只蹄子能馱著你的速度快速地把它拉下來就行了。
根據(jù)對大型貓科動物捕食者最詳細(xì)的追蹤數(shù)據(jù)的分析,最好的逃跑動作是一些靈活的轉(zhuǎn)身,盡管轉(zhuǎn)身需要較慢的步伐。如果轉(zhuǎn)向足夠遠(yuǎn),獵豹就會因?yàn)榕艿锰於鵁o法轉(zhuǎn)彎。
總體來說,獵豹和獅子比它們追逐的黑斑羚和斑馬更有運(yùn)動能力,但獵物還是有機(jī)會的,倫敦大學(xué)皇家獸醫(yī)學(xué)院的Alan Wilson說。他和他的同事們與博茨瓦納的研究人員一起工作,從野生動物身上收集了大量的運(yùn)動數(shù)據(jù)——幾十萬步的步幅——并重建了它們的沖刺和轉(zhuǎn)彎。“你實(shí)際上是在一步一步地解剖,”威爾遜說,“這很酷。”
威爾遜是一名獸醫(yī)兼研究科學(xué)家,自稱是“設(shè)備極客”,他從2011年開始收集獵豹追蹤器的數(shù)據(jù)(SN: 7/13/2013, p. 9),“通常情況下,你的追蹤項(xiàng)圈會告訴你獵豹的位置,每小時一次,如果幸運(yùn)的話,每五分鐘一次,”他說。威爾遜和他的同事們設(shè)計(jì)了一種項(xiàng)圈,這種項(xiàng)圈可以記錄位置、速度和加速度的數(shù)據(jù),并在一秒鐘內(nèi)進(jìn)行多次計(jì)算。過了一段時間,項(xiàng)圈就會從動物身上掉下來,這樣研究人員就可以檢索項(xiàng)圈,并下載有關(guān)這些動物冒險經(jīng)歷的數(shù)據(jù)。
威爾遜的團(tuán)隊(duì)收集了博茨瓦納大草原上兩個捕食群體的項(xiàng)圈數(shù)據(jù)——獵豹和黑斑羚,獅子和斑馬——盡管沒有記錄到有項(xiàng)圈的貓追逐有項(xiàng)圈的獵物。研究小組比較了5500多集的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),每一種捕食者的速度都比其典型獵物快38%左右。獵食者的加速能力也提高了37%,減速能力提高了72%。威爾遜和他的同事們還將少量的肌肉纖維樣本夾在液氮中帶到英國測量肌肉收縮力。這兩種掠食者腿部肌肉的纖維能力都比獵物高20%。
為了了解一只黑斑羚或斑馬是如何逃脫這些可怕的獵人的追捕,研究人員創(chuàng)造了一種跨步電腦模擬的假想追擊。在最高速度下,獵物幾乎沒有選擇轉(zhuǎn)向捕食者無法撲向的地方。對獵物來說,最好的希望是在較慢的速度下,當(dāng)它們能夠更多地轉(zhuǎn)向一邊的時候。讓這些電腦結(jié)果更可信的是,真實(shí)的項(xiàng)圈記錄顯示,許多捕食者和獵物都以中等速度奔跑。
威爾遜說,給野生捕食者和獵物的運(yùn)動能力加上數(shù)字“能讓你了解生態(tài)系統(tǒng)”。“你的獵物必須有足夠快的速度在某些時候逃脫,但不是所有時候。”如果你把獅子放在一個覆蓋著羊群的熱帶島嶼上,它們會吃掉所有的羊——然后就沒有獅子了。
位于意大利奧里斯坦諾附近的海岸海洋環(huán)境研究所的生物力學(xué)家保羅·多梅尼西說,這些項(xiàng)圈的詳細(xì)數(shù)據(jù)使得分析達(dá)到了前所未有的水平。他指出,五、十年前,對動物運(yùn)動的測量主要來自跑步機(jī)或其他實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,而對現(xiàn)實(shí)世界的緊急情況可能引發(fā)的特殊運(yùn)動一無所知。
多梅尼西說,這項(xiàng)研究“無疑為捕食者-獵物軍備競賽增加了一個重要的謎團(tuán)”?,F(xiàn)在,“在其他環(huán)境中測試捕食者-獵物系統(tǒng),看看捕食者是否始終表現(xiàn)出比獵物更高的性能,這將是一件有趣的事情。”
但是,相比于捕獵,捕食者的捕獵方式要多得多,位于安阿伯的密歇根大學(xué)的比較生物學(xué)家塔利亞·摩爾說,他研究了沙漠小嚙齒類動物的不可預(yù)知的逃跑跳。她希望這篇新論文的詳細(xì)內(nèi)容能激發(fā)人們對捕食多樣性的更多分析,包括那些靠伏擊捕食的動物。
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