共生——动物的生存之道

在漫长而曲折的进化历程中,生物种群不仅与其所处的环境相互作用,不同物种之间,以及同类物种不同个体之间也形成了复杂的相互作用机制。其中不乏惨烈的“你死我活”的竞争,但同样也不乏互相维护和彼此帮助的现象,最终达成“同舟共济”的合作共赢。

早在19世纪,俄国著名动物学家凯士勒教授就曾指出,动物之间除了物竞天择、适者生存的竞争法则之外,还存在一条可以叫作“互助”的法则,这条法则远比前一条法则重要。与竞争相比,互助更有利于生物种群的发展,也更有利于个体用最小的经历享受最大的成果和幸福。

作为生物学中的奇妙现象,共生现象展示了动物之间相互依存和合作的复杂模式。共生现象不仅仅是资源共享的简单形式,更是物种间深层次的功能互补和协同进化。在共生关系中,每种动物都扮演着不可或缺的角色,通过精妙的适应和调整,共同编织出一个错综复杂而又和谐合作的生态网络。共生关系不仅促进了物种的多样性和生态系统的稳定性,还揭示了自然界中生命相互依赖、共同繁荣的奥秘。

根据共生的性质和目的来划分,可以分为互利共生、有益共生和寄生共生三种。互利共生是指两种动物共同生活,相互依靠,彼此受益,两者分开以后双方的生活都要受到很大影响,甚至无法生存。有益共生是指两种生物在一起生活,其中一种生物受益,而另一种生物不受影响的关系。这种关系通常是互利的,双方都能从中获得某种利益,如食物来源、栖息地改善或防御机制增强。寄生共生则是一种生物(寄生虫)生活在另一种生物(宿主)体内或体表,并从中获取营养或其他利益,而宿主通常会遭受损害,甚至可能导致死亡。寄生虫依赖宿主体内的资源来维持生命活动,包括食物、水分和庇护所。

犀牛和鸟都受益

在遥远的非洲大草原上,生活着一种名为“犀牛”的庞然大物。由于犀牛性情暴躁且凶猛无比,连狮子和大象都要对它们保持警惕。但令人惊讶的是,对于犀牛鸟飞落到身上,犀牛非但不感到不悦,甚至允许这种极其柔弱的小鸟在其背上自由跳跃,尽情嬉戏。

常见的犀牛鸟的品种有两种:一是黄嘴牛椋鸟,体长在20厘米左右,体重为57~71克。它们的喙扁平而宽阔,基部呈黄色,尖端红色,眼睛呈红色或橙色。二是红嘴牛椋鸟,体长在22厘米左右,体重为42~59克。它们的喙全为红色,与黄嘴牛椋鸟相比,体形和羽色略有不同。

犀牛拥有坚硬的大角和厚实的皮肤,但是皮肤褶皱处却异常娇嫩,经常会遭到吸血昆虫的侵扰。每当这些小虫子叮咬时,犀牛便会感到痛痒难忍,却也无可奈何。寄生虫不仅会使犀牛感到瘙痒等不适,还可能传播一些致命的疾病(如恙虫病或血吸虫病)。其中有一种寄生虫是蜱虫,会附着在犀牛的皮肤上,吸取它们的血液。而犀牛鸟停留在犀牛的头上或背上,用它们的喙去啄食这些寄生虫,不仅能帮助犀牛剔除寄生虫,还抑制了寄生虫的生长繁殖。

此外,犀牛鸟具有敏锐的听力和视力,能够觉察到潜在的威胁。一旦有猎食者或其他陌生动物靠近,它们能够马上觉察到危险,发出尖锐的叫声,帮助犀牛迅速逃离险境。犀牛鸟的这种示警行为非常重要,因为犀牛的视觉和听觉相对迟钝,容易成为猎食者的目标。

同样,犀牛鸟也从中受益。它们不仅能在犀牛背上享受美食,还可以利用犀牛的身体作为天然屏障,躲避鹰的攻击。在旱季,犀牛从干旱的草原迁徙到水源充沛的河流或湖泊附近,犀牛鸟则可以跟随它们一起迁徙,节省时间与体力,避免与其他竞争者发生冲突。犀牛鸟不仅能在新的定居地找到更多的寄生虫或其他小动物作为食物,还能在河流或湖泊边上找到适合自己筑巢的树木。

犀牛与犀牛鸟之间这种特殊的共生关系,被视为联盟关系在趋利避害方面的一个典型案例。一些研究表明,这两者之间有着一定的互信关系,它们通过声音或动作来沟通和协调。犀牛鸟的存在让犀牛感到舒适,仿佛有了贴心的“保健师”。有些犀牛甚至会主动邀请犀牛鸟来清理自己的身体,或者与它们玩耍与互动。与此同时,有些犀牛鸟会专门选择一头犀牛作为自己的伙伴,并伴随一生。

在南非的赫鲁格国家公园里,白犀牛“斯皮特”和犀牛鸟“斯帕克”建立了深厚的友谊。“斯皮特”会用大角轻轻地碰触“斯帕克”,表示亲昵。而“斯帕克”则用它的喙轻轻地啄“斯皮特”的耳朵或眼睛,表示关心。它们之间的友谊已经持续了十多年,成为赫鲁格国家公园里最美丽的风景之一。

犀牛和犀牛鸟互利共生,彼此受益

犀牛和犀牛鸟互利共生,彼此受益

狼与猴和平相处

在东非埃塞俄比亚中北部高原的瓜撒高山草原上,埃塞俄比亚狼和狮尾猴之间似乎签署了一份“和平协议”,两个物种之间存在一种和谐共存的相处模式。人们经常能看见埃塞俄比亚狼混迹在狮尾猴猴群中,表现得小心翼翼,十分温顺,以免引起对方的误解。它们在猴群中走走停停,四处搜寻着脚下的孔洞。为了避免惊吓猴群,它们在追逐猎物时一改往日折线跑的方式。

当狮尾猴面对野狗等猎食者时,会迅速逃到悬崖等安全地带。埃塞俄比亚狼经常会捕食羊群中的羔羊,尽管狮尾猴幼崽的体形和羊羔的体形非常相似,但它们不会对幼猴下手。狮尾猴似乎也明白埃塞俄比亚狼对自己并无恶意,所以一点都不害怕。它们经常彼此相距不足50厘米,相处的时间也长达几个小时。

狮尾猴的体长通常为40~70厘米,尾巴长度为24~39厘米,体重为3~8.3千克。它们因尾巴末梢的簇毛状如狮尾而得名。狮尾猴是狒狒大家族的成员,一个族群的数量可达600~700只,通常由数量不等的个体构成小群,而众多小群的集体行动又构成了整个大群。狮尾猴以食草为主,吃的草占总食量的90%以上。它们成百只地坐拥一大片草地,拔草叶,挖草根,边吃边用臀部进行短距离挪动。直到一片草地上的草被挖得差不多了,雄性首领便会带领整个族群转场继续挖草吃。

埃塞俄比亚狼是一种小型犬,体长为841~1012毫米,体重为11.2~19.3千克,每个族群通常有3~13只。虽然埃塞俄比亚狼被称为狼,但长得更像是赤狐。它们以兔子、老鼠等哺乳动物的幼崽为食。它们的头部扁平,牙齿细小而稀疏,十分适合伸进洞穴里捕食猎物。它们动作迅速,有时距离目标还有两三米,便能精准地扑过去。

美国达特茅斯学院的动物学家历经半个月的考察和追踪发现,埃塞俄比亚狼族群总是在正午时分进入狮尾猴群,这个时间段也是当地啮齿类动物最为活跃的时候,有利于捕获猎物。研究证实,这种“移动式隐藏策略”让埃塞俄比亚狼能够更有效地捕猎,成功率可达到70%。而当它们独自狩猎时,捕食成功率只有23%左右。专家解释道:一方面,移动的狮尾猴猴群会将啮齿动物赶出洞穴和草丛,为埃塞俄比亚狼提供更易捕食猎物的机会;另一方面,埃塞俄比亚狼的毛色和体形大小与狮尾猴相似,能够骗过头脑简单的小动物,使它们放松警惕钻出洞穴,在毫不警觉的情况下被捕获。

狮尾猴允许埃塞俄比亚狼进入它们的领地

狮尾猴允许埃塞俄比亚狼进入它们的领地

狮尾猴因其尾巴末梢的簇毛状如狮尾而得名

狮尾猴因其尾巴末梢的簇毛状如狮尾而得名

埃塞俄比亚狼长得更像是赤狐

埃塞俄比亚狼长得更像是赤狐

动物学家维韦克·文卡塔拉曼指出:“在自然界,相互做伴的动物很多,而食肉动物和食草动物竟然能若无其事地同处一个‘屋檐’下,实属罕见。这是因为埃塞俄比亚狼很清楚,混进狮尾猴猴群就是为了伪装自己,只有友好相处才能换取更多的食物。如果违规,那么带来的后果将十分严重。有一次,一匹毫无生存经验的埃塞俄比亚狼咬伤了猴群中一只幼崽。结果,愤怒的狮尾猴猴群将它层层包围起来,进行反击。从此,这匹埃塞俄比亚狼就被禁止涉足狮尾猴领地,并且被它所在的狼群驱逐。”

䲟鱼吸附在鲨鱼体表

在辽阔的海洋中,䲟鱼喜欢吸附在鲨鱼身上,因此被称作“吸盘鱼”。䲟鱼广泛分布于热带、亚热带和温带海洋中,体长通常为20~45厘米,呈圆筒形。与众不同的是它头部的大吸盘,远远看上去就像一只扁平的鞋底,具有很强的吸附力。

䲟鱼不会像一些寄生生物那样危害宿主,只是用吸盘吸附在鲨鱼的身上而不会损伤其体表。作为回报,䲟鱼常会游进鲨鱼的口腔内,吞食它们牙缝里的碎屑,帮助清除寄生虫等。

多数时候,䲟鱼吞食鲨鱼剩下来的碎屑就已足够了。但它们并不满足于食用宿主们的残羹剩饭。如果跟随鲨鱼到达一个饵料丰富的海域,那么它们便会游离鲨鱼,捕食小鱼小虾。然后,它们便会吸附于新的宿主(海龟、大鱼,甚至是一艘船的船底),去往别的海域。

䲟鱼的寄生方式看似随性,却需要具备一定的生存技巧。在茫茫大海中寻觅合适的宿主,离不开一定的导航能力。而能够精确地附着在宿主身上,并适应宿主的生活方式,必须具有一定的附着技巧和适应能力。䲟鱼所进化出来的寄生方式,使其能够很好地适应海洋中的生存环境,赋予了这个家族强大的生存能力。

䲟鱼的大吸盘边缘并非坚硬无比,而是由一圈柔软的唇状组织构成,就像是将橡皮圈与圆盘结合的软质过渡区。而在这个唇状边缘的内侧,则呈同心圆状排列着数以万计的薄鳞片,宛如“鞋印”上的纹路。更为玄妙的是,这些薄鳞顶端还生有细小的倒钩状硬质小刺,犹如植物的“倒刺”。

䲟鱼的吸盘由自身的神经系统统一控制和调节,需要吸附到宿主身上时其头部肌肉就会收缩,挤出盘中的水,使整个吸盘变成一系列真空小室。这时,外界的大气压或者水压会把柔软的唇状组织牢牢压向宿主体表,与此同时,鳞片顶端的倒钩深深扎入宿主体表。两股力量使䲟鱼牢牢地吸附在宿主身上,即使遭受很大的外力拉扯,也不会脱落。

䲟鱼头部的大吸盘具有很强的吸附力

䲟鱼头部的大吸盘具有很强的吸附力

我国科学家从䲟鱼吸盘的结构中得到启发,研制出吸附力可达自身重量340倍的“仿生䲟鱼软体吸盘机器人”。该款机器人可以牢固地吸附在运动的船体或湿滑的岩石表面,稳定地完成观测任务。它能够进行长期的水下观测、水下结构检查、海洋生物调查等。研究人员还由此反向思考,开发出了更为先进的船舶防污涂料,以防止海洋生物附着在船体表面。

小丑鱼寄生在海葵丛中

作为一种无脊椎动物,海葵移动缓慢,很少在海洋里迁徙,喜欢依附在海底岩石或珊瑚上生活。迄今已知最大的海葵的直径有2米多,而最小的海葵的直径只有1厘米。通常而言,海葵能够活到几百岁,寿命最长的海葵有2000多岁。为了避免其他动物捕食,海葵的触须上进化出了无数的毒刺,使许多海洋动物都感到恐惧。然而,一些动物便利用了这一特点与海葵产生了共生的关系。

小丑鱼以其艳丽的体色而闻名,但这也常会招致被捕食的风险。于是,它们采用一种独特的方式来保护自己—躲进海葵的触手丛中。海葵之所以允许小丑鱼寄生,一是因为小丑鱼自由进出时产生的水流可以吸引其他鱼类靠近,增加海葵捕食的机会;二是因为小丑鱼的游动能减少沉积到海葵的触手丛中的食物残屑;三是因为小丑鱼能清除海葵的坏死组织和触手丛中的寄生虫。

小丑鱼躲进海葵丛里保护自己

小丑鱼躲进海葵丛里保护自己

花纹细螯蟹用螯足抓着两只小型海葵在海底觅食,或向猎食者发起攻击

花纹细螯蟹用螯足抓着两只小型海葵在海底觅食,或向猎食者发起攻击

研究发现,小丑鱼体表有一种特殊的黏液,可以保护它们免遭海葵毒素的伤害,便于在海葵的触手丛中自由穿梭。有人认为这种黏液是小丑鱼从海葵那里“借”来的,但无论如何,只要小丑鱼身上具有这种黏液,海葵就会知道对方是“自己人”,而不会伤害它们。

海葵的品种多达1200多种,但愿意做小丑鱼的宿主的品种只有约10种。与此同时,小丑鱼也会挑选宿主。为了避免竞争,不同品种的小丑鱼还会寻找不同地点的海葵作为宿主。

除了小丑鱼,花纹细螯蟹和海葵也有着非常紧密的共生关系。花纹细螯蟹生活在热带的印度洋和太平洋的浅水水域,外形呈梯形,色彩艳丽,蟹腿呈透明的粉色。它们的体长约2.5厘米,螯足比较细小,甚至比它的几只腿还要纤细得多。

由于个头小,花纹细螯蟹在面对掠食者时没有足够的防御手段,只好求助于拥有毒刺的海葵。花纹细螯蟹经常用螯足抓着两只小型的海葵在海底觅食,或向猎食者发起攻击,看上去就像是戴上拳套的拳击手,因此它们又被称为“拳击蟹”。有了海葵的保护,花纹细螯蟹便能够在海底自由地觅食。而作为花纹细螯蟹的“拳套”,海葵也可以在海底移动,获得比在岩石上定居时更多的食物。