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动物的“社交网络”

作者:李·阿朗·杜盖金 马修·哈森耶格尔 来源:科普中国 原标题:动物的“社交网络”

  为研究人类群体行为而开发的技术经常会使用在对动物的研究过程中,同样,动物研究也有助我们进一步研究人类自身。

动物也离不开自己的社会

  动物行为学家在长时间研究后,通过采纳新的思考方式才意识到社交网络在动物界的重要性。诺贝尔生理学或医学奖得主康拉德·洛伦兹曾在20世纪30年代发表了有关于鹅的“铭印”现象的著名研究——新生的鹅会对在发育过程特定时期遇到的第一个监护者产生本能的情感依恋。此观点一经发布就成为了动物行为学的基本教条:大多数动物本质上类似机器,只有固定的、程序化的行为(更确切地说,这些行为是受基因控制的)。

  然而研究者很快认识到,外在因素与内在的基因控制会相互影响,先天(基因)和后天(环境)因素共同决定了动物的行为。于是研究人员从单方面着手,开始研究“试错学习”是如何塑造行为的。通过研究一些智慧型动物的行为,他们发现一些动物会模仿群体中的其他个体并学习它们的行为,而且某个特定的动物群体能够意识到自己正在被试图收集信息的成员观察。

  要更充分地理解动物的社会生活,就必须承认,许多动物像人类一样身处复杂的“社交网络”之中——这是个把单一个体与群体成员联系起来的关系网。

  大约15年前,动物行为学家开始采用研究人类社交网络的方法对动物社交生活进行研究。动物的社交网络可能是由少数个体参与的简单团体,也可能是由多数群体构成的复杂结构。例如在狒狒群体内,个体间存在着多重关系(配偶关系、等级关系或相互理毛的关系等),这会直接或间接影响群体内的成员。动物的社交网络也会经常发生变化,成员的迁入或迁出、疾病感染、知识的获取及与其他成员的互动都可能撼动到动物间的地位和关系,使之发生改变。

  无论是在简单还是复杂的动物社会中,网络成员间的相互关系对它们的生存和繁殖都有着重要的意义。社交网络的构架决定食物、捕食者和配偶信息的精确程度,信息在群体中的传递速度以及玩耍、争吵或互助对象的选择范围。此外,疾病和寄生虫也可以通过中间体从A个体传染到B个体,即使这两者从未接触过。

  作为总体评估的一部分,研究者重点定义了动物网络的几个特征:中枢个体(与其他很多个体有关联,如果去除它们,就会造成社交网络的紊乱);节点(网络中的所有个体);网络密度(实际存在的关联数量与可能存在的所有关联数量之比);度(每个个体与其他个体间的关联数量);影响力(一个个体所拥有的朋友数量);中心性(特定个体的关联数量与群体成员总数的比值)。为了理解社交网络在自然界的运行规则及对群体中每个成员行为的影响,本文将对两类非人物种群间非私密性的生活进行深入研究。


鸟类的歌舞网络

  在自然栖息地生活的野生鸟类种群是科学家分析动物社交网络的研究对象之一。从外观上看,来自中美洲的雄性长尾侏儒鸟有着贯穿全身的靛蓝色羽毛和红色羽冠,以及“鸟”如其名般的细长尾巴,着实“英俊不凡”。如果观鸟者有幸遇到出现在同一枝条上的雄鸟搭档,就能观赏到一场甜蜜的双“鸟”歌舞表演。雌性的侏儒鸟也会在一边观看,并根据表演选择配偶。对雄性来说,最重要的是争取表演机会。然而要争取到这样的表现机会并不容易,雄鸟之间经常为此产生激烈的打斗。

  与其他物种一样,鸟的舞斗规矩也很复杂:8~15只雄鸟组成的团体在一个固定“舞台区”活动,在除繁殖期(2月末到9月初)之外的任何时间(有时甚至是没有雌性出现的繁殖期内),任何一只雄鸟都可以在“舞台区”练习唱歌和跳舞。但在有雌性出现的繁殖期,求偶团体中只有两个最高等级的雄性——标记为α和β的个体可以在舞台区唱歌跳舞。这些参与竞争的表演者实际上已经结成一个团队,会激烈地驱逐进入这个区域的其他雄鸟。

  若雄性α赢得该舞台区域的所有异性,雄性β则会在拥有统治权的α死后继承它的统治地位。这样的系统让α和β获益巨大,也让其他雄鸟垂涎不已——当然,能够在舞斗中获此地位的雄鸟寥寥无几。

  雄鸟可以成功进行繁殖的平均年龄是10岁,这意味着任意一只雄鸟都会随着自身的成长在其社交网络中与更多雄性狭路相逢。研究人员利用这些数据绘制了一个社交网络图,来研究网络结构是否能预测雄性角逐后产生的最终成果。而后他们发现,侏儒鸟社交网络的秘密在于中心性:与那些“人脉”较差的同类相比,位于网络中心的雄性更有可能在繁殖优先级系统中向上攀升,获取类似α和β的地位,从而登台表演歌舞并竞争赢得雌性的芳心。

  海豚与人类的合作

  在对非人类的社交网络进行详尽分析时,科学家首先选择了宽吻海豚作为对象,这个选择并不令人惊讶。宽吻海豚是公认的脑容量大、高智能、高度社会化的动物,这些特征都与人类相似。

  在20世纪90年代末,奥塔哥大学的研究生戴维·吕索对新西兰神奇峡湾里的宽吻海豚进行了研究。在观察了1000多种群体的组合后,吕索认为海豚有一个庞大的社交网络,庞大到几乎连接了所有的个体。此外,他发现海豚个体在选择同伴时,只偏爱于选择某几个群体成员。但他当时并不能解释产生这一现象的原因。

  为了进一步研究这些问题,吕索与巴西团队合作,共同对生活在地球另一端的宽吻海豚种群进行了研究。每年的4至6月是巴西拉古纳地区的渔民们下网捕捞鲻鱼群的作业期。近年来,宽吻海豚的出现令他们获得了意外的帮助,一些环礁湖中的宽吻海豚会把鱼群驱赶到渔民所在的方向,并用头部或尾巴击打水面,通知渔民在合适的时间和地点投掷捕鱼网。这种“合作”使渔民收获了更多的鲻鱼,宽吻海豚也猎取了更多的食物。

  研究团队在对收集到的该种群中35头海豚的可研究数据进行统计分析后发现,拉古纳海豚可以细分为3个亚群,大部分时间不同亚群中的海豚只生活于自己所属的亚群,较少与其他亚群海豚互动。但相同亚群中的成员会一起游动或与其他个体互动,这种紧密的关系可以促进成员之间进行信息传递。

  亚群1由15只海豚组成,它们都会与当地渔民合作捕鱼。这个亚群中的成员之间存在高度的关联性,群内的海豚会保持密切的交流,因此信息流动非常顺畅。因此,当亚群1受益于它们与人类的关系时,其他亚群就会由于信息传递的障碍而失去这个机会。

  虽然研究人员现在还不确定亚群1中是否存在一些关键个体(或许是年长的、 经验丰富的海豚)会教授其它成员如何与人合作,但基于此前已有研究表明海豚会互相传授复杂的摄食行为,研究者认为在亚群1中发现类似的教学现象也是意料之中。事实上,这种通过人类学到的传统构成了动物文化的基础,并得到了来自动物自身的社交网络的有力推动。

  人们曾以为动物是自动运行基因程序的无脑机器,但如今我们对动物行为的认知有了更大的进步。现在动物行为学家发现许多动物不仅行为灵活、擅长学习,其学习能力甚至远超动物学领域先驱者的想象。研究人员预计,更多动物社交网络的研究和针对此类研究的报道将进一步改变人们对动物的看法。在这个社交网络中,动物彼此间直接或间接的互动将对它们的生存有着重大意义。

文章原载于科普中国 动物的“社交网络” 来源:科普中国-科技前沿大师谈

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编辑:木樨

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