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        共生

        2025-07-08 00:00:00李忠東
        科學(xué)24小時(shí) 2025年8期

        黃嘴牛椋鳥(niǎo)

        在漫長(zhǎng)而曲折的進(jìn)化歷程中,生物種群不僅與其所處的環(huán)境相互作用,不同物種之間,以及同類(lèi)物種不同個(gè)體之間也形成了復(fù)雜的相互作用機(jī)制。其中不乏慘烈的“你死我活”的競(jìng)爭(zhēng),但同樣也不乏互相維護(hù)和彼此幫助的現(xiàn)象,最終達(dá)成“同舟共濟(jì)”的合作共贏。

        早在19世紀(jì),俄國(guó)著名動(dòng)物學(xué)家凱士勒教授就曾指出,動(dòng)物之間除了物競(jìng)天擇、適者生存的競(jìng)爭(zhēng)法則之外,還存在一條可以叫作“互助”的法則,這條法則遠(yuǎn)比前一條法則重要。與競(jìng)爭(zhēng)相比,互助更有利于生物種群的發(fā)展,也更有利于個(gè)體用最小的經(jīng)歷享受最大的成果和幸福。

        作為生物學(xué)中的奇妙現(xiàn)象,共生現(xiàn)象展示了動(dòng)物之間相互依存和合作的復(fù)雜模式。共生現(xiàn)象不僅僅是資源共享的簡(jiǎn)單形式,更是物種間深層次的功能互補(bǔ)和協(xié)同進(jìn)化。在共生關(guān)系中,每種動(dòng)物都扮演著不可或缺的角色,通過(guò)精妙的適應(yīng)和調(diào)整,共同編織出一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜而又和諧合作的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。共生關(guān)系不僅促進(jìn)了物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還揭示了自然界中生命相互依賴、共同繁榮的奧秘。

        根據(jù)共生的性質(zhì)和目的來(lái)劃分,可以分為互利共生、有益共生和寄生共生三種。互利共生是指兩種動(dòng)物共同生活,相互依靠,彼此受益,兩者分開(kāi)以后雙方的生活都要受到很大影響,甚至無(wú)法生存。有益共生?是指兩種生物在一起生活,其中一種生物受益,而另一種生物不受影響的關(guān)系。這種關(guān)系通常是互利的,雙方都能從中獲得某種利益,如食物來(lái)源、棲息地改善或防御機(jī)制增強(qiáng)?。寄生共生?則是一種生物(寄生蟲(chóng))生活在另一種生物(宿主)體內(nèi)或體表,并從中獲取營(yíng)養(yǎng)或其他利益,而宿主通常會(huì)遭受損害,甚至可能導(dǎo)致死亡。寄生蟲(chóng)依賴宿主體內(nèi)的資源來(lái)維持生命活動(dòng),包括食物、水分和庇護(hù)所?。

        犀牛和鳥(niǎo)都受益

        在遙遠(yuǎn)的非洲大草原上,生活著一種名為“犀?!钡凝嬋淮笪?。由于犀牛性情暴躁且兇猛無(wú)比,連獅子和大象都要對(duì)它們保持警惕。但令人驚訝的是,對(duì)于犀牛鳥(niǎo)飛落到身上,犀牛非但不感到不悅,甚至允許這種極其柔弱的小鳥(niǎo)在其背上自由跳躍,盡情嬉戲。

        常見(jiàn)的犀牛鳥(niǎo)的品種有兩種:一是黃嘴牛椋鳥(niǎo),體長(zhǎng)在20厘米左右,體重為57~71克。它們的喙扁平而寬闊,基部呈黃色,尖端紅色,眼睛呈紅色或橙色。二是紅嘴牛椋鳥(niǎo),體長(zhǎng)在22厘米左右,體重為42~59克。它們的喙全為紅色,與黃嘴牛椋鳥(niǎo)相比,體形和羽色略有不同。

        犀牛擁有堅(jiān)硬的大角和厚實(shí)的皮膚,但是皮膚褶皺處卻異常嬌嫩,經(jīng)常會(huì)遭到吸血昆蟲(chóng)的侵?jǐn)_。每當(dāng)這些小蟲(chóng)子叮咬時(shí),犀牛便會(huì)感到痛癢難忍,卻也無(wú)可奈何。寄生蟲(chóng)不僅會(huì)使犀牛感到瘙癢等不適,還可能傳播一些致命的疾?。ㄈ珥οx(chóng)病或血吸蟲(chóng)?。?。其中有一種寄生蟲(chóng)是蜱蟲(chóng),會(huì)附著在犀牛的皮膚上,吸取它們的血液。而犀牛鳥(niǎo)停留在犀牛的頭上或背上,用它們的喙去啄食這些寄生蟲(chóng),不僅能幫助犀牛剔除寄生蟲(chóng),還抑制了寄生蟲(chóng)的生長(zhǎng)繁殖。

        此外,犀牛鳥(niǎo)具有敏銳的聽(tīng)力和視力,能夠覺(jué)察到潛在的威脅。一旦有獵食者或其他陌生動(dòng)物靠近,它們能夠馬上覺(jué)察到危險(xiǎn),發(fā)出尖銳的叫聲,幫助犀牛迅速逃離險(xiǎn)境。犀牛鳥(niǎo)的這種示警行為非常重要,因?yàn)橄5囊曈X(jué)和聽(tīng)覺(jué)相對(duì)遲鈍,容易成為獵食者的目標(biāo)。

        同樣,犀牛鳥(niǎo)也從中受益。它們不僅能在犀牛背上享受美食,還可以利用犀牛的身體作為天然屏障,躲避鷹的攻擊。在旱季,犀牛從干旱的草原遷徙到水源充沛的河流或湖泊附近,犀牛鳥(niǎo)則可以跟隨它們一起遷徙,節(jié)省時(shí)間與體力,避免與其他競(jìng)爭(zhēng)者發(fā)生沖突。犀牛鳥(niǎo)不僅能在新的定居地找到更多的寄生蟲(chóng)或其他小動(dòng)物作為食物,還能在河流或湖泊邊上找到適合自己筑巢的樹(shù)木。

        犀牛與犀牛鳥(niǎo)之間這種特殊的共生關(guān)系,被視為聯(lián)盟關(guān)系在趨利避害方面的一個(gè)典型案例。一些研究表明,這兩者之間有著一定的互信關(guān)系,它們通過(guò)聲音或動(dòng)作來(lái)溝通和協(xié)調(diào)。犀牛鳥(niǎo)的存在讓犀牛感到舒適,仿佛有了貼心的“保健師”。有些犀牛甚至?xí)鲃?dòng)邀請(qǐng)犀牛鳥(niǎo)來(lái)清理自己的身體,或者與它們玩耍與互動(dòng)。與此同時(shí),有些犀牛鳥(niǎo)會(huì)專門(mén)選擇一頭犀牛作為自己的伙伴,并伴隨一生。

        在南非的赫魯格國(guó)家公園里,白犀?!八蛊ぬ亍焙拖xB(niǎo)“斯帕克”建立了深厚的友誼。 “斯皮特”會(huì)用大角輕輕地碰觸“斯帕克”,表示親昵。而“斯帕克”則用它的喙輕輕地啄“斯皮特”的耳朵或眼睛,表示關(guān)心。它們之間的友誼已經(jīng)持續(xù)了十多年,成為赫魯格國(guó)家公園里最美麗的風(fēng)景之一。

        犀牛和犀牛鳥(niǎo)互利共生,彼此受益

        狼與猴和平相處

        在東非埃塞俄比亞中北部高原的瓜撒高山草原上,埃塞俄比亞狼和獅尾猴之間似乎簽署了一份“和平協(xié)議”,兩個(gè)物種之間存在一種和諧共存的相處模式。人們經(jīng)常能看見(jiàn)埃塞俄比亞狼混跡在獅尾猴猴群中,表現(xiàn)得小心翼翼,十分溫順,以免引起對(duì)方的誤解。它們?cè)诤锶褐凶咦咄M#奶幩褜ぶ_下的孔洞。為了避免驚嚇猴群,它們?cè)谧分皤C物時(shí)一改往日折線跑的方式。

        當(dāng)獅尾猴面對(duì)野狗等獵食者時(shí),會(huì)迅速逃到懸崖等安全地帶。埃塞俄比亞狼經(jīng)常會(huì)捕食羊群中的羔羊,盡管獅尾猴幼崽的體形和羊羔的體形非常相似,但它們不會(huì)對(duì)幼猴下手。獅尾猴似乎也明白埃塞俄比亞狼對(duì)自己并無(wú)惡意,所以一點(diǎn)都不害怕。它們經(jīng)常彼此相距不足50厘米,相處的時(shí)間也長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)。

        獅尾猴的體長(zhǎng)通常為40~70厘米,尾巴長(zhǎng)度為24~39厘米,體重為3~8.3千克。它們因尾巴末梢的簇毛狀如獅尾而得名。獅尾猴是狒狒大家族的成員,一個(gè)族群的數(shù)量可達(dá)600~700只,通常由數(shù)量不等的個(gè)體構(gòu)成小群,而眾多小群的集體行動(dòng)又構(gòu)成了整個(gè)大群。獅尾猴以食草為主,吃的草占總食量的90%以上。它們成百只地坐擁一大片草地,拔草葉,挖草根,邊吃邊用臀部進(jìn)行短距離挪動(dòng)。直到一片草地上的草被挖得差不多了,雄性首領(lǐng)便會(huì)帶領(lǐng)整個(gè)族群轉(zhuǎn)場(chǎng)繼續(xù)挖草吃。

        埃塞俄比亞狼是一種小型犬,體長(zhǎng)為841~1012毫米,體重為11.2~19.3千克,每個(gè)族群通常有3~13只。雖然埃塞俄比亞狼被稱為狼,但長(zhǎng)得更像是赤狐。它們以兔子、老鼠等哺乳動(dòng)物的幼崽為食。它們的頭部扁平,牙齒細(xì)小而稀疏,十分適合伸進(jìn)洞穴里捕食獵物。它們動(dòng)作迅速,有時(shí)距離目標(biāo)還有兩三米,便能精準(zhǔn)地?fù)溥^(guò)去。

        獅尾猴允許埃塞俄比亞狼進(jìn)入它們的領(lǐng)地
        獅尾猴因其尾巴末梢的簇毛狀如獅尾而得名

        美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院的動(dòng)物學(xué)家歷經(jīng)半個(gè)月的考察和追蹤發(fā)現(xiàn),埃塞俄比亞狼族群總是在正午時(shí)分進(jìn)入獅尾猴群,這個(gè)時(shí)間段也是當(dāng)?shù)貒X類(lèi)動(dòng)物最為活躍的時(shí)候,有利于捕獲獵物。研究證實(shí),這種“移動(dòng)式隱藏策略”讓埃塞俄比亞狼能夠更有效地捕獵,成功率可達(dá)到70%。而當(dāng)它們獨(dú)自狩獵時(shí),捕食成功率只有23%左右。專家解釋道:一方面,移動(dòng)的獅尾猴猴群會(huì)將嚙齒動(dòng)物趕出洞穴和草叢,為埃塞俄比亞狼提供更易捕食獵物的機(jī)會(huì);另一方面,埃塞俄比亞狼的毛色和體形大小與獅尾猴相似,能夠騙過(guò)頭腦簡(jiǎn)單的小動(dòng)物,使它們放松警惕鉆出洞穴,在毫不警覺(jué)的情況下被捕獲。

        埃塞俄比亞狼長(zhǎng)得更像是赤狐

        動(dòng)物學(xué)家維韋克·文卡塔拉曼指出:“在自然界,相互做伴的動(dòng)物很多,而食肉動(dòng)物和食草動(dòng)物竟然能若無(wú)其事地同處一個(gè)‘屋檐’下,實(shí)屬罕見(jiàn)。這是因?yàn)榘H肀葋喞呛芮宄爝M(jìn)獅尾猴猴群就是為了偽裝自己,只有友好相處才能換取更多的食物。如果違規(guī),那么帶來(lái)的后果將十分嚴(yán)重。有一次,一匹毫無(wú)生存經(jīng)驗(yàn)的埃塞俄比亞狼咬傷了猴群中一只幼崽。結(jié)果,憤怒的獅尾猴猴群將它層層包圍起來(lái),進(jìn)行反擊。從此,這匹埃塞俄比亞狼就被禁止涉足獅尾猴領(lǐng)地,并且被它所在的狼群驅(qū)逐?!?/p>

        ?魚(yú)吸附在鯊魚(yú)體表

        在遼闊的海洋中,?魚(yú)喜歡吸附在鯊魚(yú)身上,因此被稱作“吸盤(pán)魚(yú)”。?魚(yú)廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶海洋中,體長(zhǎng)通常為20~45厘米,呈圓筒形。與眾不同的是它頭部的大吸盤(pán),遠(yuǎn)遠(yuǎn)看上去就像一只扁平的鞋底,具有很強(qiáng)的吸附力。

        ?魚(yú)不會(huì)像一些寄生生物那樣危害宿主,只是用吸盤(pán)吸附在鯊魚(yú)的身上而不會(huì)損傷其體表。作為回報(bào),?魚(yú)常會(huì)游進(jìn)鯊魚(yú)的口腔內(nèi),吞食它們牙縫里的碎屑,幫助清除寄生蟲(chóng)等。

        多數(shù)時(shí)候,?魚(yú)吞食鯊魚(yú)剩下來(lái)的碎屑就已足夠了。但它們并不滿足于食用宿主們的殘羹剩飯。如果跟隨鯊魚(yú)到達(dá)一個(gè)餌料豐富的海域,那么它們便會(huì)游離鯊魚(yú),捕食小魚(yú)小蝦。然后,它們便會(huì)吸附于新的宿主(海龜、大魚(yú),甚至是一艘船的船底),去往別的海域。

        ?魚(yú)的寄生方式看似隨性,卻需要具備一定的生存技巧。在茫茫大海中尋覓合適的宿主,離不開(kāi)一定的導(dǎo)航能力。而能夠精確地附著在宿主身上,并適應(yīng)宿主的生活方式,必須具有一定的附著技巧和適應(yīng)能力。?魚(yú)所進(jìn)化出來(lái)的寄生方式,使其能夠很好地適應(yīng)海洋中的生存環(huán)境,賦予了這個(gè)家族強(qiáng)大的生存能力。

        ?魚(yú)的大吸盤(pán)邊緣并非堅(jiān)硬無(wú)比,而是由一圈柔軟的唇狀組織構(gòu)成,就像是將橡皮圈與圓盤(pán)結(jié)合的軟質(zhì)過(guò)渡區(qū)。而在這個(gè)唇狀邊緣的內(nèi)側(cè),則呈同心圓狀排列著數(shù)以萬(wàn)計(jì)的薄鱗片,宛如“鞋印”上的紋路。更為玄妙的是,這些薄鱗頂端還生有細(xì)小的倒鉤狀硬質(zhì)小刺,猶如植物的“倒刺”。

        ?魚(yú)頭部的大吸盤(pán)具有很強(qiáng)的吸附力

        ?魚(yú)的吸盤(pán)由自身的神經(jīng)系統(tǒng)統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié),需要吸附到宿主身上時(shí)其頭部肌肉就會(huì)收縮,擠出盤(pán)中的水,使整個(gè)吸盤(pán)變成一系列真空小室。這時(shí),外界的大氣壓或者水壓會(huì)把柔軟的唇狀組織牢牢壓向宿主體表,與此同時(shí),鱗片頂端的倒鉤深深扎入宿主體表。兩股力量使?魚(yú)牢牢地吸附在宿主身上,即使遭受很大的外力拉扯,也不會(huì)脫落。

        我國(guó)科學(xué)家從?魚(yú)吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)中得到啟發(fā),研制出吸附力可達(dá)自身重量340倍的“仿生?魚(yú)軟體吸盤(pán)機(jī)器人”。該款機(jī)器人可以牢固地吸附在運(yùn)動(dòng)的船體或濕滑的巖石表面,穩(wěn)定地完成觀測(cè)任務(wù)。它能夠進(jìn)行長(zhǎng)期的水下觀測(cè)、水下結(jié)構(gòu)檢查、海洋生物調(diào)查等。研究人員還由此反向思考,開(kāi)發(fā)出了更為先進(jìn)的船舶防污涂料,以防止海洋生物附著在船體表面。

        小丑魚(yú)寄生在海葵叢中

        作為一種無(wú)脊椎動(dòng)物,海葵移動(dòng)緩慢,很少在海洋里遷徙,喜歡依附在海底巖石或珊瑚上生活。迄今已知最大的??闹睆接?米多,而最小的??闹睆街挥?厘米。通常而言,??軌蚧畹綆装贇q,壽命最長(zhǎng)的???000多歲。為了避免其他動(dòng)物捕食,??挠|須上進(jìn)化出了無(wú)數(shù)的毒刺,使許多海洋動(dòng)物都感到恐懼。然而,一些動(dòng)物便利用了這一特點(diǎn)與??a(chǎn)生了共生的關(guān)系。

        小丑魚(yú)以其艷麗的體色而聞名,但這也常會(huì)招致被捕食的風(fēng)險(xiǎn)。于是,它們采用一種獨(dú)特的方式來(lái)保護(hù)自己——躲進(jìn)??挠|手叢中。??栽试S小丑魚(yú)寄生,一是因?yàn)樾〕篝~(yú)自由進(jìn)出時(shí)產(chǎn)生的水流可以吸引其他魚(yú)類(lèi)靠近,增加??妒车臋C(jī)會(huì);二是因?yàn)樾〕篝~(yú)的游動(dòng)能減少沉積到??挠|手叢中的食物殘屑;三是因?yàn)樾〕篝~(yú)能清除??膲乃澜M織和觸手叢中的寄生蟲(chóng)。

        小丑魚(yú)躲進(jìn)??麉怖锉Wo(hù)自己
        花紋細(xì)螯蟹用螯足抓著兩只小型??诤5滓捠?,或向獵食者發(fā)起攻擊

        研究發(fā)現(xiàn),小丑魚(yú)體表有一種特殊的黏液,可以保護(hù)它們免遭海葵毒素的傷害,便于在??挠|手叢中自由穿梭。有人認(rèn)為這種黏液是小丑魚(yú)從??抢铩敖琛眮?lái)的,但無(wú)論如何,只要小丑魚(yú)身上具有這種黏液,??蜁?huì)知道對(duì)方是“自己人”,而不會(huì)傷害它們。

        ??钠贩N多達(dá)1200多種,但愿意做小丑魚(yú)的宿主的品種只有約10種。與此同時(shí),小丑魚(yú)也會(huì)挑選宿主。為了避免競(jìng)爭(zhēng),不同品種的小丑魚(yú)還會(huì)尋找不同地點(diǎn)的??鳛樗拗?。

        除了小丑魚(yú),花紋細(xì)螯蟹和海葵也有著非常緊密的共生關(guān)系。花紋細(xì)螯蟹生活在熱帶的印度洋和太平洋的淺水水域,外形呈梯形,色彩艷麗,蟹腿呈透明的粉色。它們的體長(zhǎng)約2.5厘米,螯足比較細(xì)小,甚至比它的幾只腿還要纖細(xì)得多。

        由于個(gè)頭小,花紋細(xì)螯蟹在面對(duì)掠食者時(shí)沒(méi)有足夠的防御手段,只好求助于擁有毒刺的海葵?;y細(xì)螯蟹經(jīng)常用螯足抓著兩只小型的??诤5滓捠常蛳颢C食者發(fā)起攻擊,看上去就像是戴上拳套的拳擊手,因此它們又被稱為“拳擊蟹”。有了??谋Wo(hù),花紋細(xì)螯蟹便能夠在海底自由地覓食。而作為花紋細(xì)螯蟹的“拳套”,??部梢栽诤5滓苿?dòng),獲得比在巖石上定居時(shí)更多的食物。

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