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公众科学案例|玩游戏验证植物的伪装色效果

已有 898 次阅读 2020-11-26 13:31 |系统分类:观点评述

在持续100多年的商业捕猎中,人们竞相猎杀头比较大的雄性非洲狮,追逐象牙的盗猎分子也倾向于猎杀牙大而长的非洲象。其后果是,雄性非洲狮的头越来越小,不长象牙的雌性非洲象比例越来越高,这样的“人工选择”给野生动物的基因多样性带来了严重的影响

 

商业采挖是否会对植物也产生类似的影响呢?


梭砂贝母是生长在我国西南高山流石滩上的一种贝母属植物。梭砂贝多年生,以种子繁殖,幼苗需在高山恶劣的环境下蛰伏四年,到第五年才开花,每年仅开一朵花。因其鳞茎可入药,称为炉贝,是著名中药“川贝母”的来源之一。近年,药材炉贝价格飙涨至3500元每公斤,因此采挖梭砂贝母的行为更加猖獗了。

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不同体色的梭砂贝母及干燥的“炉贝”


在前期观察中,研究者发现不同群体的梭砂贝母具有显著的体色差异。有些群体是绿色的,有些群体的颜色则较接近流石滩的背景颜色。科学家想知道的是,在人类采挖时,具有伪装色的是否更不容易被发现。在一系列的实验之后,为了进一步“评估贝母的伪装效果并检验人类通过视觉的选择过程”,研究者制作了一款在线小游戏,用于收集数据。

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玩家首先通过图片了解贝母长什么样子,接着选择当人类(三色视觉)或牦牛(二色视觉),然后寻找并用鼠标点击每幅图片中的贝母。

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有些图片中的贝母是绿色,有些具有与背景相似的伪装色。后台程序会记录玩家在每张图片上消耗的时间,以分析贝母颜色与被找到难易程度之间的关系。结果表明,伪装更好的贝母更难被找到。拥有三色视觉的“人类”比二色视觉的“牦牛”更容易找到贝母。


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C采挖难度(横坐标)与伪装程度(纵坐标)的关系 

贝母目标显著度与玩家搜寻时间的关系(红色为三色视觉结果,蓝色为二色视觉结果)

 

“该论文的结果表明,人类的采挖活动很可能驱动了伪装在梭砂贝母中的进化,人类活动正在以自己都无法预见的方式影响野生生物的进化。”


上述研究成果以“Commercial harvesting has driven the evolution of camouflage in an alpine plant”为题在线发表于Current Biology。牛洋博士为论文第一作者,Martin Stevens教授和孙航研究员为通讯作者。

 

在漫长的进化历程中,梭砂贝母积累的基因使其产生丰富多样的色彩,如今用于应付人类采挖,但是这点伎俩敌得过人类?“在利益驱使下,再高明的伪装也躲不过人类的高强度搜索。”虽然每公斤干燥的梭砂贝母鳞茎价值3200元人民币,但平均每个鳞茎重量仅0.28g,意味着要采挖3500棵梭砂贝母才能凑齐一公斤。在《国家重点保护野生植物名录(征求意见稿)》中,包括梭砂贝母在内的整个贝母属被新增为国家二级保护,如果最终落实将为梭砂贝母的保护提供有力支持。当然,更重要的还是希望大家购买人工种植的贝母,而不要一味追求野生的贝母。

 

在淘宝上除了“阿里健康大药房”专门销售“非野生贝母”其他的店家都在销售“野生贝母”。那些销售“野生贝母”的店,要么是售假,要么是非法。希望淘宝等电商平台能集中整治一番,像下架鱼翅那样禁售野生贝母。

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该论文的作者之一Martin Stevens教授还有其它的项目也开发了类似的游戏,大家可以在https://www.sensoryecology.com/games/找到。


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