研究发现，野生鱼类很少同类相食
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虽然已知蚊鱼和孔雀鱼在圈养环境中会同类相食，但在野生环境中却极不可能同类相食，而这些鱼很少同类相食的情况很可能是由于对食物的激烈竞争。美国和英国研究人员领导的一项新研究的发现，不仅可能对鱼类爱好者和用蚊鱼作为生态和进化研究模型的科学家产生影响，而且可能有助于解释其他动物同类相食的原因和频率。
同类相食，捕食和吃掉同类，是一种奇特的行为，在人类神话和小说中占有重要地位。但这在自然界中有多普遍?为什么生物会采取如此极端的行动，只是为了得到一顿饭?
北卡罗莱纳州立大学生物学副教授Brian Langerhans和伦敦皇家霍洛威大学进化生物学高级讲师Rüdiger Riesch决定通过查看十多年来从17个野生物种的近12000条鱼中获得的有价值的数据来找到答案。
“这些数据是多年来从几个不同的项目中积累起来的，”该研究的资深作者朗格汉斯说。“为了确定在野外造成这种现象的机制，我们需要非常大的样本量。所以，我们在做其他项目的同时，也为这项工作积累了数据。”
该研究的通讯作者Riesch说:“在人工饲养的情况下，蚊鱼和孔雀鱼会经常进行同类相食，以至于研究实验室和水产养殖业都有相应的协议来迅速将后代与较大的鱼分离。”2010年至2012年，Riesch在朗格汉斯实验室做博士后研究员时开始了这个项目。
“但当你观察野生鱼类的饮食时，你真的找不到太多证据，”Riesch说。“我们想知道自然界中是否会发生同类相食的现象，以及为什么会发生同类相食。”
研究小组检查了11,946条野生鱼的饮食，使用解剖或x光来确定这些鱼吃了什么。他们仅在三种蚊鱼中发现了35例同类相食的情况——发生率不到0.30%。
在食物竞争非常激烈的人群中，同类相食最为频繁;也就是说，在调查鱼类密度特别高的地方，缺乏主要捕食者的种群。
为了实验测试同类相食的可能原因，研究小组通过创建“中生态系统”(大型(直径6英尺)户外容器，研究了另外720条鱼，该容器再现了鱼类的自然环境，但允许研究人员控制诸如种群密度、捕食风险和资源可用性等因素。我们观察了里面的鱼一周，以确定什么可能会影响同类相食的行为。这些实验的结果也表明，人口密度和资源可用性是同类相食的主要驱动因素。
“资源竞争似乎是同类相食的主要预测因素，”朗格汉斯说。“我们还看到，缺乏捕食对同类相食有间接影响:从捕食中释放出来会导致种群密度飙升，从而减少资源。同样的驱动因素可能是自然环境下动物王国中许多同类相食案例的原因。”
研究小组还排除了一些同类相食的潜在原因。
朗格汉斯说:“当大鱼更频繁地遇到小鱼时，同类相食就不会发生。”“此外，并不仅仅是体型大解释了哪些个体会同类相食——体型较大的雌性比雄性同类相食更多，但这似乎更与它们生养后代所需的更高能量有关，而不是它们的实际体型。”
这项研究不仅对业余爱好者或那些试图拯救和繁殖濒危物种的人有意义，而且对那些从事进化生物学研究、将蚊鱼作为动物模型的研究人员也有意义。
兰格汉斯说:“这些鱼的同类相食是生物学家在实验室和孵化环境中经常要解决的问题，所以人们普遍认为这种现象至少在自然界中有些常见。”“但我们已经证明，事实并非如此。
“在实验室里，这些鱼被用作进化工作的模型——量化特征如何进化。现在我们知道，同类相食在野外并不常见，我们知道，非自然的同类相食率可能会改变实验室环境中的特征，从而影响研究结果和影响，特别是在有关行为进化的研究中。”
作品出现在生态学与进化该项目由美国国家科学基金会(DEB 0722480和0842364拨款)和美国环境保护署(STAR奖学金91644501)支持。
皮克-
编辑:一个抽象的。
“资源竞争解释了野生活鱼类中罕见的同类相食现象”
作者: Rüdiger Riesch, Laura Pennafort, Darlene Lucion, Sara Pirroni，伦敦皇家霍洛威大学;Márcio S. Araújo，圣保罗州立大学，巴西克拉罗里约热内卢;斯图尔特·布姆加纳，凯特琳·菲拉，泰勒·r·戈恩斯，r·布莱恩·兰格汉斯，北卡罗来纳州立大学;佛罗里达州立大学Amber M. Makowicz;莱恩·a·马丁，凯斯西储大学
发表: 2022年5月16日上线生态学与进化
文摘:
同类相食，即捕食和食用同类的行为，在分类学上广泛存在，并被认为在野生环境中很重要，特别是硬骨鱼。尽管如此，大多数关于鱼类同类相食的研究都是在实验室中进行的。在这里，我们通过进行迄今为止最大的野外同类相食的评估之一，以及一个介系生物实验，来检验对同类相食进化的四个预测。以蚊鱼和孔雀鱼为重点，我们调查了189个野生种群中的17个物种(11946个个体)，跨越了本地和入侵范围，包括不同类型的栖息地。我们发现，同类相食在野生环境中非常罕见:大多数种群和物种没有显示出同类相食的证据，同类相食发生时，种群中同类相食的发生率通常低于5%。大多数受害者是青少年(94%;其中只有一半似乎是新生儿)，其余6%的受害者是成年男性。雌性比雄性表现出更多的同类相食行为，但这只能部分解释为它们更大的体型，这表明繁殖时更大的能量需求可能也起了作用。我们没有发现任何证据表明分散有限的环境中同类相食的发生率较低，但在同密度较高的种群中同类相食的发生率较高，这表明更激烈的资源竞争推动了同类相食行为。我们的介系实验结果支持了这一结论，结果显示同类相食的发生率随同种密度的增加和资源水平的降低而增加，但与幼鱼密度无关，也不受捕食风险的强烈影响。 We suggest that cannibalism in livebearing fishes is rare in the wild because preying on conspecifics is energetically costly and only becomes worth the effort when competition for other food is intense. Due to the artificially reduced cost of capturing conspecifics within confined spaces, cannibalism in captive settings can be much more frequent.
