靜謐的湖水上 一隻鳥在空中遊蕩 平靜的水麵忽然掀起巨浪，“水猴子”又作妖瞭？ - 趣味新聞網

靜謐的湖水上，一隻鳥在空中遊蕩，在這裏它是絕對的獵手，好整以暇準備享用水中的午餐。

“該吃哪條魚好呢？”它突然衝嚮水麵，瞄準瞭水下的獵物，但還沒等它接觸到水麵， 一層又一層的波浪就從水中掀起 ，幾乎將它吞沒。它隻好丟盔棄甲連連逃竄，送彆到口的午餐。

無風就起浪，到底咋迴事 | Juliane Lukas

平靜的水麵下為何乍起波浪？難道又是傳說中的“水猴子”作祟？其實不然，這波浪正是弱小魚群的傑作， 是獵物對命運的反擊 。

魚浪接魚浪

在鳥類尖尖的喙和有力的爪之下，水麵下成群結隊的小魚就像開放式自助餐。這場生存競爭一開始就是不公平的，但這並不意味著小魚隻能坐以待斃――數萬條好吃的小魚團結在一起，就能像一隻無形的大手一樣攪起波浪，逆轉戰局。

魚群的成員是 野花�� （Poecilia sulphuraria），它們是一種雜食性小型淡水魚，身長不足5厘米，生活在墨西哥南部的硫磺泉，目前被IUCN列為極危物種。

看起來很適閤一口一個的野花�� | iNaturalist NZ

野花��以愛“團建”製造波浪而聞名，但人們一直不知道它們為什麼這麼做。通過在河邊蹲守，研究者們終於解開瞭這個謎團――原來每當捕食野花��的鳥類齣現在水麵上空時，數十萬條魚就會齊心協力，一起攪齣巨大的波浪。這時， 每立方米水中簇擁著多達4000條魚 ，它們製造的 每個波浪可以持續3到4秒 ，一浪接一浪，魚群掀起的波浪會一直重復長達2分鍾。

這樣的“魚浪”能趕走捕食者嗎？

野花��有兩種天敵， 翠鳥 和 蠅霸�l 。這兩種捕食者的特點不同，翠鳥會跳入水中捕魚，引發很大的魚浪，而蠅霸�l會用它們的喙掠過水麵，點殺小魚。

野花��的生活環境。左邊是它們的兩種鳥類捕食者：翠鳥（上）和蠅霸�l（下）；右邊是野花��魚群（上）和它們製造波浪時的活動（下）| 參考文獻[1]

研究者發現，一旦魚兒製造齣瞭波浪，翠鳥和蠅霸�l的捕食頻率都降低瞭，它們在 兩次捕獵之間的等待時間都成瞭原來的2倍 。魚兒引發的波浪顯然給它們齣瞭個難題：翠鳥和蠅霸�l不得不根據魚浪的方嚮切換攻擊的齣發點，尋找閤適的俯衝角度，成功率也大大降低瞭。

野花��魚群製造的波浪，不僅降低瞭自己被天敵吃掉的可能性，對鳥類來說其實也不無好處：波浪在警告鳥類“我們已經發現你瞭”，鳥兒學會在這時果斷地偃旗息鼓，靜靜等待下一次機會，對它們來說也是節省體力的好方法。

魚群的生存之道

集群行動不僅是野花��的存活秘籍，也是魚類最常見的生存之道。

50%以上的魚類在幼年時成群活動 ，成年後也有超過25%的魚類選擇過大型集體生活。成年沙丁魚組成的遷徙魚群，甚至可以達到7韆米長、1.5韆米寬、30米深。

遇到捕食者時，沙丁魚群會形成漩渦形的“餌球”，用來嚇跑捕食者 | Ed Bierman / Flickr

但成韆上萬的魚聚在一起，不是更容易被捕食者發現嗎？其實不然，海洋環境的光學特性和陸地上大不相同，光綫被海水中的物質吸收和散射，導緻 海裏的可見距離極短 ，因此不管是一條單獨行動的魚，還是一大群魚，被捕食者發現的最短距離都是一樣的。

一大群魚在一起遊動，降低瞭個體被捕食的幾率。大量的移動目標造成的視覺刺激，讓捕食者很難將注意力分配給單個獵物，這被稱為“ 混淆效應 ”（confusion effect）――簡單來說，麵前的食物太多，捕食者“挑花瞭眼”。

研究發現，在大嘴鱸（Micropterus salmoides）捕獵密西西比突頜魚（Hybognathus nuchalis）時，如果隻有單個獵物，大嘴鱸會很快抓住，隨著突頜魚群的規模增大，大嘴鱸捕獵的頻率和成功率都會逐漸降低。

彆說捕食者瞭，你看你也暈 | Brocken Inaglory / Wikimedia Commons

魚群的警戒效果，也比單獨一條魚好得多，這叫做“ 多眼睛效應 ”（many-eyes effect）。魚多力量大，一起行動的魚多瞭，更多雙眼睛一起注意周圍的環境，捕食者就會更快被發現；警戒任務分攤到每條魚頭上，個體“站崗”的時間就可以減少，也就有瞭更多進食的時間。

這麼多眼睛看著呢！| James Watt / Wikimedia Commons

除瞭對抗天敵，集體生活 對魚的覓食和繁殖也有幫助 。

對鯉科動物的研究顯示，不管是金魚還是鰷魚，當魚群大小從2條增加到20條時，魚群找到食物的速度會大大加快。一些魚類需要遷徙到固定的地點交配或産卵，成群遷徙能讓它們更快找到正確的路綫。而且，成群交配也就是“大型相親會”，不然大海茫茫，難以找到閤適的異性。

成功交配以後，雌性一同産卵，它們産下的卵也聚集在一起， 孵化齣來的後代就又能形成一個群體 ，又開始新的生命循環。

群體：1+1>2

神奇的是， 魚群絕非簡單的魚的聚閤 ，魚群本身就是一個有機體，每一條魚就像其中的一個細胞。

在捕食者來臨時，數萬條野花��突然像一個整體似的轟然而起，攪動水塘。仿佛受到人們察覺不到的信號的指揮，它們驟然嚮前，眨眼間又急轉嚮後，仿佛它們本身就是一隻巨人之手，抬起又落下。

魚群在不同狀態時，有著不同的形態：（1）行進；（2）休息；（3）進食；（4、5）被很多捕食者圍攻；（6）警戒周圍；（7、8）躲避單個捕食者 | 參考文獻[3]

這種大規模的行動蔚為壯觀，讓人不禁好奇它們是怎麼做到這麼整齊劃一的。凱文・凱利在《失控》中寫動物集群行動的場麵時引述到：

單隻鳥或者一條魚的運動，無論怎樣流暢，都不能帶給我們百萬鯫魚魚貫而行的密集隊列所帶來的震撼……成韆上萬條魚如一頭巨獸遊動，破浪前進。它們如同一個整體，收到不可抗拒的共同命運的約束，這種一緻從何而來？

魚群的反應速度甚至比單條魚更快 ，這種高速反應是個體決策的纍加。魚群中最先看到鳥類或者被鳥類攻擊的魚，會率先下潛逃跑。而大多數魚類有一對被稱為Mauthner細胞的神經元，在遇到外界刺激時，讓它們能在幾毫秒內做齣逃跑反射――迅速轉嚮、擺尾、逃之夭夭。

一旦被攻擊，野花��會幾乎同時下潛，在水麵上製造齣波浪 | Juliane Lukas

下潛反應，就是捕食者到來的信號，在它周圍的幾條魚看到鄰居逃跑瞭，就會立刻做齣逃跑反射，更外圍的魚也緊緊跟上。就像被推倒的多米諾骨牌，魚兒接連垂直嚮下潛水，自然就造成瞭水麵上的波浪――震懾鳥類其實是一種附帶作用。

鳥群也有相似的機製。

椋鳥總是成群飛行，遇到捕食者時會一起轉彎和俯衝，隊伍像波浪一樣變幻，躲避捕食者的攻擊。但是，這其實並不是有組織有紀律的集體活動。群體中的 每一隻椋鳥隻關注周圍7隻鳥的行動 ，它們所做的事情很簡單――跟著自己的鄰居，讓自己的速度和它們一樣。每隻鳥都奉行這條簡單的原則，信號卻隨著每隻鳥的運動變化，得以在整個鳥群中迅速傳播。轉彎信號傳遍一個400隻椋鳥組成的鳥群， 隻需要不到0.5秒 。

像波浪一樣變幻的椋鳥鳥群 | odysea.gr

除瞭常見的魚群和鳥群，地球上還有一種更接近“有機整體”的集群―― 管水母 。

管水母看起來像是一條壯觀的巨型鏈子，但湊近瞭觀察就會發現，管水母是無數個體像樂高磚塊兒一樣拼成的， 每個個體被叫做“個員” 。

個員都是獨立的個體，但是功能上卻分工明確，有的負責進食，有的負責捕食，有的又負責遊泳，宛如一個巨人身上大大小小的細胞。個員還擁有可興奮的上皮細胞，可以用電信號來迅速傳遞信息，協調工作。

在澳大利亞，研究員甚至發現過全長超過100米的巨型管水母，是數以萬計的個員組成的龐大整體。

正在吃魚的管水母，它看似是一個個體，其實是無數個員的集群 | C. Anela Choy, Steven H. D. Haddock and Bruce H. Robison

學名為Marrus orthocanna的管水母，透明的那些個員可以收縮，讓管水母可以運動 | Kevin Raskoff

群體並非個體的簡單聚閤，即使群體中的每個成員都做著最簡單的行動，最終集體所能達到的復雜性和靈活性，卻遠遠超乎個體的想象。

讓看似力量微小的物種，演化齣集群生存的智慧，以更大的整體來麵對環境的變化，從而讓每個個體也獲得生存的優勢，這也許就是自然的魅力吧。

參考文獻

[1]https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)01654-7

[2]https://www.scientificamerican.com/article/fish-do-the-wave-to-ward-off-predatory-birds/

[3]https://www.researchgate.net/publication/264977013_Patterns_and_mechanisms_of_schooling_behavior_in_fish_A_review

[4]https://asa.scitation.org/doi/full/10.1121/10.0007485

[5]https://www.jstor.org/stable/23736019

[6]https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=7622498619809851921&study_style_id=feeds_default&source=share&share_to=copylink

[7]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003347286802081

[8]https://link.springer.com/article/10.1007/BF00300175

[9]https://www.nature.com/articles/s42003-021-02407-4

[10]https://rss.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1740-9713.2008.00288.x

[11]https://www.nature.com/articles/nphys3035

[12]https://en.wikipedia.org/wiki/Shoaling_and_schooling

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0301008280900222

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作者：貓吞

編輯：翻翻

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