警戒作用

警戒作用英语:)是爱德华·巴格诺尔·波尔顿阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士警戒色英语:)的概念创造的术语。它是反捕食者适应一类,警告潜在捕食者捕食物无利可图的信号[1]无利可图可包括任何使猎物难吃的防御,例如毒性、恶臭气味或侵略天性。 警戒作用总涉及显著的动物色声音气味或其它可感知特点的广告信号。 警戒信号有益于捕食者和猎物,因为双方皆可避免潜在伤害。

这只颗粒毒蛙的明亮色彩警告捕食者其毒性。
蜜獾反阴影保护色使其显眼,诚实地示意其侵略性情、利齿和爪子。

警戒作用利用了苗勒氏拟态,防御强的物种演化以和其它物种相似。每种物种可以通过模仿类似颜色的物种更低成本更迅速地学习,共享对于捕食者的警告信号。

真正的警戒作用是物种实际有化学或物理防御,即警戒作用不是威慑捕食者的唯一方法。 在贝氏拟态中,模仿物种和一个警戒作用典范紧密相似以分享保护,同时物种多有可以惊吓掠食者足够长时间的虚张声势的威胁,不设防的猎物趁机逃脱。

防御机制

火焰墨鱼的颜色警告其毒性

警戒作用的功能是通过警告潜在捕食者猎物又例如难吃或有毒的防御,来预防攻击。 易检测到的警告是主要防御机制,不可见防御其次。[2]警戒信号主要是视觉的,用明亮颜色和高对比度图案,例如条纹。警告信号是有毒猎物的诚实征兆,显著性随毒性而演化。[3]因此,生物越亮而显眼,通常越有毒。[4]这和威胁相反,威胁是以危险的外观试图吓走捕食者,但是虚张声势,没有任何强大防御支撑。[5]

最常见而有效的颜色是红、黄、白。[6]这些颜色和绿色植物对比强、抗光影中的改变、高色差,而且提供取决于距离的伪装.[6]

Hycleus lugens,有警戒色的甲虫

流行

臭鼬,警戒哺乳动物

在陆地生态系统

警戒作用普遍存在于昆虫中,但在脊椎动物中较少,大多局限于少数爬行动物两栖动物类、一些恶臭或有侵略性的哺乳动物林鵙鹟属,羽毛和皮肤有毒的红黑色鸟,显然其毒性来自它们摄取的有毒甲虫,可以包括在内。[7]

这是如Phyllidia varicosa的裸鳃类有警戒色的证据。

在海洋生态系统

棘冠海星刺的警戒色可能警告着强力防御。

警戒作用在海洋生态系统的存在有争议。很多特别是在珊瑚礁的海洋生物,色彩明亮或有图案,包括海绵、珊瑚、软件动物和鱼类,但很少或没有和化学或物理防御有联系。加勒比海珊瑚礁海绵色彩缤纷,很多有化学防御,但这两个因素之间没有关系。[8]

有毒章鱼Hapalochlaena lunulata套膜上的彩虹蓝环被有些人认为是警戒色。

蓝圈章鱼有毒。它们大部分时间隐藏在裂缝中,同时用皮肤的色素细胞显示有效的伪装图案。T然而,如果刺激了它们,它们迅速改变颜色,在三分之一秒内变为有50-60环闪亮虹彩蓝的亮黄色。[9]常有人说这是一种警戒色,[10][11][12][13]该假设很少被验证过。[14]

理论的起源

乳草臭虫(Lygaeus kalmii)群居若虫的警戒色

波尔顿(1890年)

爱德华·巴格诺尔·波尔顿的《动物之色》第一版,1890年,引入了一系列动物色的新术语,其中包括「警戒作用」("aposematic")。

华莱士于1877年的一篇关于动物色的文章中创造了术语「警戒色」。[15]1890年爱德华·巴格诺尔·波尔顿于其书《动物之色》中重命名该概念为「警戒作用」(aposematism)。[16]他如下描述该术语的来历:

第二头(语义上的颜色)包括警戒色和识别标记:前者警告天敌,因此称之为警告作用的[希腊语,apo,来自,和sema,信号]

演化

演化过程中警戒作用是矛盾的,因为它使个体在捕食者前显眼,它们可能会被杀死,在捕食者学会避免前特征消失。如果警戒色最初在有这样强大缺点的少数个体上,那它将永远不能在该物种上持续很长时间以成为有利特征。[17]

备选假设

其它皆是是可能的。捕食者可能天生害怕陌生的形态(新奇恐怖症),足够长时间它们会适应,但通常 是暂时的。[18]

拟态

一条有毒、真正警戒色的珊瑚蛇
无害牛奶蛇,珊瑚蛇的贝氏拟态

警戒色是十分成功的策略,在有警戒色和无警戒色物种的进化上影响重大。

参阅

注释

  1. Santos, J.C.; Coloma, Luis A.; Cannatella, D.C. . PNAS October 28, 2003. 2003. doi:10.1073/pnas.100.22.12792.
  2. Ruxton, G. D.; Sherratt, T. N.; Speed, M. P. . Oxford University Press. 2004. ISBN 0-19-852859-0.
  3. Maan, M. E.; Cummings, M. E. . American Naturalist. 2012, 179 (1): E1–E14. JSTOR 663197. doi:10.1086/663197.
  4. Blount, Jonathan D.; Speed, Michael P.; Ruxton, Graeme D.; Stephens, Philip A. (PDF). Proceedings of the Royal Society B. 2009, 276: 871–877 [2018-03-09]. PMC 2664363可免费查阅. PMID 19019790. doi:10.1098/rspb.2008.1407. (原始内容存档 (PDF)于2018-07-20).
  5. Sendova-Franks, Ana; Scott, Michelle Pellissier. . Animal Behaviour. 2015, 100: iii–v. doi:10.1016/j.anbehav.2014.12.013.
  6. Stevens, M.; Ruxton, G. D. . Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2012, 279: 417–426. PMC 3234570可免费查阅. PMID 22113031. doi:10.1098/rspb.2011.1932.
  7. Dumbacher, J. P.; Beehler, B. M.; Spande, T. F.; Garraffo, H. M.; Daly, J. W. . Science. 1992, 258 (5083): 799–801. PMID 1439786. doi:10.1126/science.1439786.
  8. Pawlik, JR; et al. . Marine Ecology Progress Series. 1995, 127: 183–194. doi:10.3354/meps127183.
  9. Mäthger, L.M., Bell, G.R., Kuzirian, A.M., Allen, J.J. and Hanlon, R.T. . The Journal of Experimental Biology. 2012, 215 (21): 3752–3757 [2018-03-09]. PMID 23053367. doi:10.1242/jeb.076869. (原始内容存档于2018-01-24).
  10. Williams, B.L., Lovenburg, V., Huffard, C.L. and Caldwell, R.L. . Chemoecology. 2011, 21 (3): 131–141. doi:10.1007/s00049-011-0075-5.
  11. Huffard, C.L., Saarman, N., Hamilton, H. and Simison, W.B. . Biological Journal of the Linnean Society. 2010, 101 (1): 68–77. doi:10.1111/j.1095-8312.2010.01484.x.
  12. Lambert, W.A. . Prescott College. 2011.
  13. Hanlon, R.T.; Messenger, J.B. . Cambridge University Press. 1998.
  14. Umbers, K.D. . Journal of Zoology. 2013, 289 (4): 229–242. doi:10.1111/jzo.12001.
  15. Wallace, Alfred Russel. . Macmillan's Magazine. 1877, 36 (215): 384–408 [2018-03-09]. (原始内容存档于2019-05-14).
  16. Marek, Paul. . Apheloria. [2012-11-24]. (原始内容存档于2017-07-08).
  17. Mappes, Johanna; Marples, Nicola; Endler, John A. . Trends in Ecology and Evolution. 2005, 20 (11): 598–603. doi:10.1016/j.tree.2005.07.011.
  18. Exernova, Alice; Stys, Pavel; Fucikova, Eva; Vesela, Silvie; Svadova, Katerina; Prokopova, Milena; Jarosik, Vojtech; Fuchs, Roman; Landova, Eva. . Behavioral Ecology. 2007, 18 (1): 148–156. doi:10.1093/beheco/arl061.

参考文献

  • Capinera, John L. (编). 2nd. Springer. 2008 [2018-03-09]. ISBN 978-1-4020-6242-1. (原始内容存档于2016-06-24).
  • Edmunds, M. . Longman. 1974. ISBN 0-582-44132-3.
  • Poulton, Edward Bagnall. . London: Kegan Paul, Trench & Trübner. 1890 [2018-03-09]. (原始内容存档于2018-03-18).
  • Ruxton, G. D.; Speed, M. P.; Sherratt, T. N. (2004). Avoiding Attack. The Evolutionary Ecology of Crypsis, Warning Signals and Mimicry. Oxford University Press. ISBN 0-19-852860-4

外部链接

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