原創(chuàng) 娉娉 果殼

從兇猛廝殺的狼到?jīng)_著你“螺旋槳式”搖尾巴的狗；從野外奔波的“完美獵手”到打個滾賣個萌討要你手中小魚干的貓；從一蓬蓬雜草到擺上餐桌的小麥、水稻……

狗是人類最先馴化的動物 | 圖蟲創(chuàng)意

人類馴化各種植物、動物用于生產(chǎn)實踐及娛樂陪伴。數(shù)萬年的人類進化史里，很長一段也是人類馴化物種史。從一萬年前人類最先馴化的狗，到現(xiàn)在還在不斷突破高產(chǎn)記錄的水稻，物種馴化伴隨著人類發(fā)展。

但是，馴化其他物種的能力并不是人類特有。有些昆蟲（比如螞蟻和白蟻）就能馴化真菌。而來自澳大利亞的科學家羅漢·布魯克（Rohan M. Brooker）的最新一項研究顯示，一種小魚奠眶鋸雀鯛（Stegastes diencaeus）表示我行我也上，不但將自己的農(nóng)場管理的井井有條，還將自己馴化的小糠蝦放牧到自己的農(nóng)場。這是首次在非人類社會中發(fā)現(xiàn)的動物馴化動物實例。

奠眶鋸雀鯛一副我行我也上的架勢 | flickr.com

海底 “老農(nóng)民”

奠眶鋸雀鯛是一種生活在大西洋里的熱帶魚，棲息于隱蔽的瀉湖和近海岸地區(qū)的珊瑚礁和巖石礁。雀鯛科的魚很有“以農(nóng)為本”的思想，它們喜歡經(jīng)營養(yǎng)護自己的“農(nóng)場”——藻類養(yǎng)殖場。它們會圈出自己的農(nóng)場，趕走闖進自己農(nóng)場的其他魚類。更厲害的是，它們還會“葷素搭配”，合理配比自己農(nóng)場內(nèi)不同藻類，主食該種多少，蔬菜該種多少，樣樣井井有條，而且它們還會清除農(nóng)場內(nèi)雜草——主要是自己不喜歡吃的藻類。雀鯛科的魚堪稱魚類中經(jīng)驗豐富的“老農(nóng)民”了。

奠眶鋸雀鯛在自己的農(nóng)場巡邏 | flickr.com

和人類一樣，奠眶鋸雀鯛也面臨自己種田品質(zhì)不夠好，營養(yǎng)價值不夠高的問題，于是“老農(nóng)民”奠眶鋸雀鯛開始“養(yǎng)蝦” ，通過“放牧”小蝦施肥，來發(fā)展自己農(nóng)田的“有機農(nóng)業(yè)”。

研究人員沿著伯利茲海岸的珊瑚礁探訪了大量奠眶鋸雀鯛的農(nóng)場，發(fā)現(xiàn)它們農(nóng)場上方都會漂浮著一群群小糠蝦（Mysidium integrum），這是一種微小的甲殼類動物。而在其他地點并沒有發(fā)現(xiàn)糠蝦如此集中的聚集。

研究人員進一步跟蹤發(fā)現(xiàn)，這些小糠蝦“朝九晚五”上班式地在白天到達農(nóng)場，而晚上又離開農(nóng)場，儼然一副“打工人”的樣子。為什么小糠蝦能夠準確找到自己“任職”的農(nóng)場，還能具有這種規(guī)律性作息呢？

研究人員通過嗅覺實驗發(fā)現(xiàn)，這些小糠蝦會被奠眶鋸雀鯛的氣味所吸引，但對農(nóng)場藻類氣息沒有反應(yīng)，同時它們對獵食者的氣味會有躲避反應(yīng)。有意思的是，它們對于同樣擁有農(nóng)場但是農(nóng)場較小的深裂眶鋸雀鯛（Stegastes partitus）也沒有反應(yīng)，看來是一心想進大廠的打工人了。

你幫我，我?guī)湍?/p>

為何小糠蝦愿意去奠眶鋸雀鯛的農(nóng)場服務(wù)呢？研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)場外的小糠蝦所受攻擊次數(shù)，遠遠大于在農(nóng)場內(nèi)部受的攻擊次數(shù)。小糠蝦白天聚集在農(nóng)場，主要是為了躲避其他捕食者。

奠眶鋸雀鯛是一種領(lǐng)地意識和攻擊性很強的魚，但是卻不會攻擊自己農(nóng)場內(nèi)的小糠蝦。同時研究顯示，當農(nóng)場內(nèi)聚集小糠蝦時，奠眶鋸雀鯛明顯增加了與其他魚類打斗追逐的頻率，以此積極保護農(nóng)場內(nèi)小糠蝦。當農(nóng)場內(nèi)沒有奠眶鋸雀鯛或者奠眶鋸雀鯛不再提供保護時，小糠蝦就會紛紛罷工離開。

奠眶鋸雀鯛和農(nóng)場里的小糠蝦 | Rohan M. Brooker

奠眶鋸雀鯛為何愿意保護小蝦呢？因為小糠蝦呆在農(nóng)場內(nèi)排泄，相當于給農(nóng)場施肥。

對比擁有小糠蝦的農(nóng)場和沒有小糠蝦的農(nóng)場的藻類組成發(fā)現(xiàn)，小糠蝦聚集的農(nóng)場中，褐藻的比例顯著高于棕藻。肉質(zhì)的大型藻類增加了農(nóng)場的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。農(nóng)場本身越是復(fù)雜多樣，與藻類相關(guān)的無脊椎動物的數(shù)量和多樣性也會隨之增加。這意味著奠眶鋸雀鯛可能獲得更豐富的營養(yǎng)。

另外，小糠蝦排泄物也可以作為美味的草坪狀藻類生長的基質(zhì)，而可口的草坪狀藻類是奠眶鋸雀鯛的首選食物來源。

農(nóng)場內(nèi)聚集小糠蝦的奠眶鋸雀鯛有更高的肝體指數(shù)（hepatosomatic index），這意味著它們能儲存更多的能量，從而身體更加強壯。

海底農(nóng)場模式圖 | Rohan M. Brooker

羅漢·布魯克表示：“因為奠眶鋸雀鯛能為小糠蝦提供長期的，甚至為小糠蝦的幾個世代都提供保護，所以它們間的關(guān)系就不只是簡單的共生，而是更為復(fù)雜的馴化。因為多代都與奠眶鋸雀鯛相互關(guān)聯(lián)，很容易使小糠蝦向著親近奠眶鋸雀鯛的方向進化?！?/p>

此研究為進一步了解馴化提供了很好的模型。正如狗的早期馴化，由于在寒冬捕獵困難，在饑餓的驅(qū)使下一些狼群靠近了人類營地搜尋食物殘渣。而在靠近人類后，狼參與了人類的狩獵活動，增加了人類狩獵成功率。于是人類和這些狼形成了聯(lián)盟。經(jīng)過幾代以后，那些溫順的狼進化為會搖尾巴的狗。

人類將狼馴化為會搖尾巴的狗 | griphy

所謂馴化，就是兩個物種能形成互利互惠的長期代際間的共生關(guān)系。奠眶鋸雀鯛與小糠蝦正是處于這種馴化模型的早期，沒準再經(jīng)過多代馴化，小糠蝦也會向奠眶鋸雀鯛搖尾巴了。

參考文獻

[1]http://www.fishbase.org/summary/Stegastes-diencaeus.html.

[2]https://theconversation.com/we-found-algae-farming-fish-that-domesticate-tiny-shrimp-to-help-run-their-farms-151615.

[3]Brooker, R. M., Casey, J. M., Cowan, Z. L., Sih, T. L., Dixson, D. L., Manica, A., & Feeney, W. E. (2020). Domestication via the commensal pathway in a fish-invertebrate mutualism. Nature Communications, 11(1), 1-9.

[4]Zeder, M. A. (2015). Core questions in domestication research. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(11), 3191-3198.

[5]Roberts, A. (2017). Tamed: ten species that changed our world. Random House.

作者：娉娉

原標題：《海底“老農(nóng)民”：我在海底種田放牧養(yǎng)小蝦》

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