作弊如何帮助动物赢得战斗

它们不用消耗太多的代谢就能制造出巨大的武器。

大爪招潮蟹
Elvira Draat / Getty Images

当谈到动物王国的战斗时,武器的大小真的很重要。鹿有巨大的鹿角或龙虾拥有巨大爪子的对手往往会后退并迅速逃跑。

但这些大型武器又重又笨重,在维持它们的过程中会对动物的新陈代谢造成损害。有额外的组织需要喂养和照顾,即使动物不使用它们。

一些动物想出了一个巧妙的变通办法。他们制造可怕的火炮所用的材料维护成本更低。

该研究的作者、杜克大学生物学博士候选人杰森·丁(Jason Dinh)告诉树抱者(Treehugger):“对于许多动物武器来说,尺寸非常重要,但为什么尺寸重要取决于物种。”

“在某些情况下,武器被用作战斗能力的信号。如果你的对手有一个巨大的武器,他们可能是一个可怕的对手。这种评估对于决定是否坚持战斗是很有用的。”

在其他情况下,武器尺寸很重要,因为更大的武器更有效。

Dinh说:“以招潮蟹为例,拥有更大武器的个体可以更用力地捏螃蟹,并在更长的时间内保持较高的捏力。”“通过拥有更大的武器,这些动物可以更好地参与战斗。”

肌肉需要大量的能量来维持,但蟹壳的主要成分甲壳素主要是惰性的。这意味着它的维护成本很低。构成鸟类羽毛和犀牛角的角蛋白也是如此。

研究夸张的武器

Dinh使用了两种啮虾和一种提琴手为了测试动物如何用几丁质等组织制造夸张的武器。

他研究了武器的大小与昂贵的软组织和廉价的硬外骨骼的比例之间的联系。Dinh发现,武器越大,外骨骼的比例越高。这意味着肌肉不能按比例生长。所以大型武器是由不那么昂贵的肌肉制成的。

他发现有些动物能制造出巨大无比的武器。这些夸张的武器的外骨骼也比肌肉多。

那些动物用假武器欺骗对手。但研究人员不确定为什么每个人都不制造过度的武器。

“这是个非常重要的问题!”动物武器不是免费的。这些夸张的结构通常会降低动物的生存和繁殖能力,”Dinh解释道。

例如,当动物把有限的资源花在武器的生长上时,它们可能会牺牲其他关键部位的生长,如眼睛、肌肉或生殖器官。

大型武器的使用成本也很高。

Dinh说:“招潮蟹要捏住接近其体重一半的爪子需要耗费大量的能量。”“最后,武器会增加被捕食的风险。它们非常显眼,可能会吸引偷听的捕食者的注意。”

这就是为什么拥有武器的好处必须大于风险。一般来说,这意味着吸引配偶或吸引配偶的资源。

Dinh说:“这项研究最酷的地方在于,他们使用生理技巧来提高成本效益比。”“捕捉虾和招潮蟹通过对新陈代谢廉价的组织进行不成比例的投资,降低了种植和夸大武器的成本。”

研究结果发表在该杂志上生物学快报

让步还是战斗?

在大多数情况下,拥有较小武器的动物会在面对拥有夸张武器的对手时退缩。

例如,在捕捉虾进行任何有伤害风险的战斗之前,它们会使用大量的视觉展示和姿势。在大多数情况下,当体型差异很大时,较小的个体会在进行体力上的搏斗之前撤退,”Dinh说。

如果他们真的打起来了,这种大型武器能够造成伤害。

“当他们战斗时,大型武器当然不是无用的。较大的武器比较小的武器更有杀伤力,这意味着它们在物理战斗中更有效,”Dinh说。

理解欺骗

Dinh说他迷上了动物武器,因为它们“有魅力、美丽和奇异”。他想调查是什么促成了它们的进化。

他说,研究发现的重要性有两个原因。它有助于研究人员了解这些极端武器的尺寸是如何产生的,也有助于了解它们是如何产生夸张和欺骗的。

“在许多物种中,大型个体的武器尺寸相对于身体尺寸要比小型个体大得多。然而,这些武器的种植成本很高,而且目前还不清楚个体有多大能够承担种植不成比例的大型武器的成本,”Dinh说。

研究结果发现,解决这些成本的一种方法是使用代谢成本较低的组织和代谢成本较高的组织。

“我们拥有的最好的欺骗例子之一是捕杀虾。雄性啮虾用夸张的爪子在比赛中使用高频率的视觉展示,这真的让试图评估它们的对手感到困惑,”Dinh说。

“然而,较小的个体应该限制他们制造具有欺骗性的大型武器的能力,因为他们不太能够应对成本。这项研究的发现——夸张的爪子包含了不成比例的大量能量廉价的组织——表明动物可以玩生理上的把戏来规避夸张的代价。”

观点的文章来源
  1. Dinh, Jason P.”大而夸张的性别选择武器包括代谢廉价的外骨骼的高比例”。生物学快报第18卷第1期。2、2022年2月。doi: 10.1098 / rsbl.2021.0550

  2. 研究作者杰森·丁是杜克大学生物学博士候选人

  3. 切里尼,《嘉人》。”在动物战斗中,作弊者可以获胜”。杜克大学的今天.2022年10月。