拟态:修订间差异
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[[File:Mimicry by spider.JPG|thumb|[[蜘蛛]]躲藏在花叢,它藉擬態躲避[[鳥類]]獵食,等待獵物到來。]] |
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[[File:Heliconius mimicry.png|250px|thumb|釉蛺蝶屬 (''Heliconius'') 的蝴蝶是穆氏擬態的經典範例。<ref>{{cite journal | last1 = Meyer | first1 = A | year = 2006 | title = Repeating Patterns of Mimicry | url = | journal = PLoS Biol | volume = 4 | issue = 10| page = e341 | doi = 10.1371/journal.pbio.0040341 | pmid=17048984 | pmc=1617347}}</ref>]] |
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[[File:Monarch Viceroy Mimicry Comparison.jpg|thumb|[[帝王斑蝶]](''Danaus plexippus,''左)與總督蝴蝶(''Limenitis archippus,''右)在視覺上相似,而帝王斑蝶對鳥類捕食者來說有毒且氣味難聞,但總督蝴蝶則否,鳥類捕食者會同時避免接觸它們,這是一個擬態的例子。]] |
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'''拟态'''指的是一个物种在[[进化]]过程中,获得与另一种成功物种相似的外表,以欺瞒[[捕猎者]]远离拟态物种,或者是引诱[[猎物]]靠近拟态物种。 |
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[[File:Batesplate ArM.jpg|thumb|250x250px|由 Henry Walter Bates 製作的圖片展示了[[袖粉蝶屬]]物種(頂行,第三行)和各種[[綃蝶族]]物種([[蛺蝶科]],第二行,底行)之間的[[貝氏擬態]]。]] |
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[[File:Ctenomorpha chronus02.jpg|thumb|250x250px|[[偽裝 (動物學)|偽裝]]現象發生於''Ctenomorphodes chronus''這種[[竹節蟲]]物種之中,使該物種個體在視覺上與[[桉屬]]物種的枝條相似。]] |
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在[[演化生物學]]中,'''擬態'''([[英語]]:mimicry)是一個[[有機體]]與另一個物體(通常屬另一[[物種]])之間[[演化]]的相似性。擬態可能在不同物種之間,或同一物種的[[個體]]之間發生。經常,擬態的作用是保護物種免受[[捕食]],成為一種[[反捕食者適應]]。<ref>{{cite book|last1=King|first1=R. C.|last2=Stansfield|first2=W. D.|last3=Mulligan|first3=P. K.|year=2006|title=A dictionary of genetics|url=https://archive.org/details/dictionarygeneti02king|url-access=limited|edition=7th|publisher=[[Oxford University Press]]|page=[https://archive.org/details/dictionarygeneti02king/page/n290 278]|isbn=978-0-19-530762-7}}</ref> 如果[[刺激 (生理学)|感官刺激]]之接收者(例如捕食者)感知到模仿者(具有相似性的生物體)和模仿對象(與模仿者相似的生物體)之間的相似性,並因此改變其行為,從而提供[[自然選擇]]之優勢,擬態就會在演化中產生。<ref name="Dalziell 2016">{{Cite journal |last1=Dalziell |first1=Anastasia H. |last2=Welbergen |first2=Justin A. |title=Mimicry for all modalities |journal=Ecology Letters |date=27 April 2016 |volume=19 |issue=6 |pages=609–619 |bibcode=2016EcolL..19..609D |doi=10.1111/ele.12602 |pmid=27117779}}</ref> 擬態演化的相似之處,可以是在[[視覺]]、[[聽覺]]、[[生物化學]]、[[觸覺]]等方面,或這些感知方式之組合。<ref name="Dalziell 2016" /><ref name="Wickler">{{cite book|title=Mimicry in plants and animals|url=https://archive.org/details/mimicryinplantsa00wick|url-access=registration|last=Wickler|first=Wolfgang|author-link=Wolfgang Wickler|publisher=McGraw-Hill|year=1968}}</ref> 擬態可能對兩種具有相似性的生物體都有利;在這種情況下,它是一種[[互利共生]]的表現形式。擬態可能會對某方造成損害,使其被[[寄生]]或承受生存競爭壓力等。群體之間的[[趨同演化|演化趨同]],是由感官刺激之接收者等之自然選擇現象所驅動<ref name="Wickler 1965">{{cite journal |last=Wickler |first=Wolfgang |author-link=Wolfgang Wickler |title=Mimicry and the Evolution of Animal Communication |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |year=1965 |volume=208 |issue=5010 |pages=519–21 |bibcode=1965Natur.208..519W |doi=10.1038/208519a0 |s2cid=37649827}}</ref>;例如,鳥類以視覺辨識可食用之[[昆蟲]]<ref name="Radford and Frazier (2017)">{{cite journal |author1=[[Benjamin Radford|Radford, Benjamin]] |author2=[[Kendrick Frazier|Frazier, Kendrick]] |title=Cheats and Deceits: How Animals and Plants Exploit and Mislead |journal=Skeptical Inquirer |date=January 2017 |volume=41 |issue=1 |page=60}}</ref>,同時避免接觸對其有害者,隨著時間推移,可食用之昆蟲可能會演化出近似有害昆蟲之特徵。在互利共生之情況下,有時兩個群體都被稱為「co-mimics」。被模仿者的數量經常被認定比模仿者更多,但並不盡然。<ref name="Ruxton">{{cite book|last1=Ruxton|first1=Graeme D.|author1-link=Graeme Ruxton|last2=Sherratt|first2=T. N.|author2-link=Thomas N. Sherratt|last3=Speed|first3=M. P.|date=2004|title=Avoiding Attack: the Evolutionary Ecology of Crypsis, Warning Signals, and Mimicry|url=https://archive.org/details/avoidingattackev0000ruxt|publisher=[[Oxford University Press]]}}</ref> 擬態可能涉及許多[[物種]];許多無害的物種(例如[[食蚜蠅]])是[[黃蜂]]等防禦嚴密的物種的[[貝氏擬態]],而許多防禦嚴密的物種則形成穆氏擬態環(英語:Müllerian mimicry rings),彼此在特徵上相似。[[獵物]]物種與其[[捕食]]者之間的擬態,通常涉及三個以上之物種。<ref name="KikuchiPfennig2013">{{cite journal |last1=Kikuchi |first1=D. W. |last2=Pfennig |first2=D. W. |title=Imperfect Mimicry and the Limits of Natural Selection |url=https://cdr.lib.unc.edu/downloads/ms35tj93n |journal=Quarterly Review of Biology |date=2013 |volume=88 |issue=4 |pages=297–315 |doi=10.1086/673758 |pmid=24552099 |s2cid=11436992 |access-date=2024-07-27 |archive-date=2024-07-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20240727132423/https://cdr.lib.unc.edu/downloads/ms35tj93n |dead-url=no }}</ref> |
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從最廣泛的定義來看,擬態可以包括非生命之模仿<ref>{{cite journal |last1=Skelhorn |first1=John |last2=Rowland |first2=Hannah M. |last3=Ruxton |first3=Graeme D. |author3-link=Graeme D. Ruxton |title=The Evolution and Ecology of Masquerade |journal=Biological Journal of the Linnean Society |year=2010 |volume=99 |pages=1–8 |doi=10.1111/j.1095-8312.2009.01347.x |doi-access=free}}</ref><ref name="Wickler" /><ref name="Pasteur">{{cite journal |last=Pasteur |first=G. |title=A Classificatory Review of Mimicry Systems |journal=[[Annual Review of Ecology and Systematics]] |date=1982 |volume=13 |pages=169–199 |doi=10.1146/annurev.es.13.110182.001125}}</ref>;例如[[花螳科|花螳螂]]、[[蠟蟬總科]]、[[突尾鉤蛺蝶]]和[[尺蛾科]]等動物案例所示。<ref name="Wickler" /><ref name="Ruxton" /><ref>{{Cite journal |last1=Wiklund |first1=Christer |last2=Tullberg |first2=Birgitta S. |title=Seasonal polyphenism and leaf mimicry in the comma butterfly |journal=Animal Behaviour |date=September 2004 |volume=68 |issue=3 |pages=621–627 |doi=10.1016/j.anbehav.2003.12.008 |s2cid=54270418}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Endler |first1=John A. |title=An Overview of the Relationships Between Mimicry and Crypsis |journal=Biological Journal of the Linnean Society |date=August 1981 |volume=16 |issue=1 |pages=25–31 |doi=10.1111/j.1095-8312.1981.tb01840.x}}</ref> 許多動物都有[[眼狀斑點]],這些斑點被推測類似於大型動物之眼睛;但是,它們可能不像任何特定動物之眼睛,動物是否對它們做出有關反應也不確定。<ref>{{cite journal |last1=Stevens |first1=Martin |author1-link=Martin Stevens (biologist) |last2=Hopkins |first2=Elinor |last3=Hinde |first3=William |last4=Adcock |first4=Amabel |last5=Connolly |first5=Yvonne |last6=Troscianko |first6=Tom |last7=Cuthill |first7=Innes C. |author7-link=Innes Cuthill |title=Field Experiments on the effectiveness of 'eyespots' as predator deterrents |journal=Animal Behaviour |date=November 2007 |volume=74 |issue=5 |pages=1215–1227 |doi=10.1016/j.anbehav.2007.01.031 |s2cid=53186893}}</ref> 被模仿者通常屬於另一[[物種]],在[[自擬態]]現象中,[[生物體]]模仿其他與自身屬同物種之生物體,或自身之部分。在有關[[性別]]的擬態中,生物體模仿其他屬同物種但不同性別之生物體。<ref name="Ruxton" /> |
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如果擬態對被模仿者產生負面影響,則擬態可能會導致「[[演化軍備競賽]]」之現象,並且被模仿者可能演化出與擬態不同的特徵。<ref name="Ruxton" /> 模仿者在不同的[[生物生命週期]]階段,可能有不同的模仿對象,或可能是[[多態性 (生物學)|多態]]的,不同的[[個體]]模仿不同的對象,如[[袖蝶屬]]物種。被模仿者本身可能有不只一種模仿者,儘管頻率依存選擇(英語:Frequency-dependent selection)有利於被模仿者之數量超過模仿者。被模仿者往往是與模仿者相關性相對密切之[[生物體]]<ref name="Campbell">{{cite book|last=Campbell|first=N. A.|year=1996|title=Biology|edition=4th|at=Chapter 50|publisher=Benjamin Cummings|isbn=0-8053-1957-3}}</ref>,但也有截然不同的物種之間的擬態。被研究最多的擬態現象,大多屬於[[昆蟲]]。<ref name="Wickler" /> [[植物]]和[[真菌]]也可能發生擬態之現象,但有關研究較少。<ref>{{cite journal |last=Boyden |first=T. C. |title=Floral mimicry by ''Epidendrum ibaguense'' (Orchidaceae) in Panama |url=https://archive.org/details/sim_evolution_1980-01_34_1/page/135 |journal=Evolution |year=1980 |volume=34 |issue=1 |pages=135–136 |doi=10.2307/2408322 |jstor=2408322 |pmid=28563205}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Roy |first1=B. A. |title=The effects of pathogen-induced pseudoflowers and buttercups on each other's insect visitation |url=https://archive.org/details/sim_ecology_1994-03_75_2/page/352 |journal=Ecology |year=1994 |volume=75 |issue=2 |pages=352–358 |bibcode=1994Ecol...75..352R |doi=10.2307/1939539 |jstor=1939539}}</ref><ref name="EB">[[Wolfgang Wickler|Wickler, Wolfgang]], 1998. "Mimicry". ''[[Encyclopædia Britannica]]'', 15th edition. Macropædia 24, 144–151. https://www.britannica.com/eb/article-11910 {{Wayback|url=https://www.britannica.com/eb/article-11910 |date=20080102020808 }}</ref><ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=gztuDQAAQBAJ&q=floral+mimicry+2016&pg=PP1|title=Floral Mimicry|last1=Johnson|first1=Steven D.|last2=Schiestl|first2=Florian P.|date=2016|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-104723-7}}</ref> |
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# '''貝氏擬態'''(Batesian mimicry,以[[亨利· |
# '''貝氏擬態'''(Batesian mimicry,以英國博物學家[[亨利·沃爾特·貝茲]]({{lang|en|Henry Walter Bates}})命名),於1861年在[[林奈學會]]發表論文,說明[[亞馬遜河]]的粉蝶會模仿毒蝶屬,保護自己免於被捕食,一个物种拟态模仿另一个成功的物种,显得有毒或者是无食用价值。但该拟态并不会攻击掠食者。例如,一种[[透翅蛾|鹿子蛾]]会拟态成为[[黄胡蜂]],但它并不能螫。但掠食者还是会把它当成黄胡蜂回避。例如[[尺蠖]]形態及行為與樹枝或莖相仿,藉以躲避獵食。 |
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# '''进攻性拟态'''(Aggressive mimicry),拟态成为无害的物种以吸引獵物,如[[豬籠草]]偽裝成花朵,吸引昆蟲前往採蜜,藉以獲取養分。 |
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貝氏擬態是好吃的蝴蝶模擬難吃的蝴蝶,而穆氏擬態則是難吃的蝴蝶相互模擬,兩種擬態常會連結,形成「擬態環」,以致好吃與難吃的蝴蝶都有類似的圖案。<ref>{{cite book |last=Russell |first=Sharman Apt|title=蝴蝶熱|publisher=貓頭鷹出版|year=2021 |ISBN=978-986-262-470-8 }}</ref> |
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# '''进攻性拟态''',拟态成为无害的物种去吸引猎物。Photus的雌性[[萤火虫]]是其代表。 |
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File:Droneflybeemimic.jpg|一只蝇应用 |
File:Droneflybeemimic.jpg|一只蝇应用貝氏拟态模仿[[蜜蜂]] |
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* [http://www.ucl.ac.uk/~ucbhdjm/courses/b242/Mimic/Mimic.html Warning colour and mimicry] {{Wayback|url=http://www.ucl.ac.uk/~ucbhdjm/courses/b242/Mimic/Mimic.html |date=20110629214746 }} • Lecture outline from [[University College London]] |
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* [http://www.mprinstitute.org/vaclav/Camouflage.htm Camouflage and Mimicry in Fossils] {{Wayback|url=http://www.mprinstitute.org/vaclav/Camouflage.htm |date=20110727095337 }} |
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* [http://www.nkj.ru/archive/articles/2809/ Искусство подражать — Наука и жизнь № 4, 2003] {{Wayback|url=http://www.nkj.ru/archive/articles/2809/ |date=20210116063853 }} |
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2024年8月30日 (五) 02:43的最新版本
在演化生物學中,擬態(英語:mimicry)是一個有機體與另一個物體(通常屬另一物種)之間演化的相似性。擬態可能在不同物種之間,或同一物種的個體之間發生。經常,擬態的作用是保護物種免受捕食,成為一種反捕食者適應。[1] 如果感官刺激之接收者(例如捕食者)感知到模仿者(具有相似性的生物體)和模仿對象(與模仿者相似的生物體)之間的相似性,並因此改變其行為,從而提供自然選擇之優勢,擬態就會在演化中產生。[2] 擬態演化的相似之處,可以是在視覺、聽覺、生物化學、觸覺等方面,或這些感知方式之組合。[2][3] 擬態可能對兩種具有相似性的生物體都有利;在這種情況下,它是一種互利共生的表現形式。擬態可能會對某方造成損害,使其被寄生或承受生存競爭壓力等。群體之間的演化趨同,是由感官刺激之接收者等之自然選擇現象所驅動[4];例如,鳥類以視覺辨識可食用之昆蟲[5],同時避免接觸對其有害者,隨著時間推移,可食用之昆蟲可能會演化出近似有害昆蟲之特徵。在互利共生之情況下,有時兩個群體都被稱為「co-mimics」。被模仿者的數量經常被認定比模仿者更多,但並不盡然。[6] 擬態可能涉及許多物種;許多無害的物種(例如食蚜蠅)是黃蜂等防禦嚴密的物種的貝氏擬態,而許多防禦嚴密的物種則形成穆氏擬態環(英語:Müllerian mimicry rings),彼此在特徵上相似。獵物物種與其捕食者之間的擬態,通常涉及三個以上之物種。[7]
從最廣泛的定義來看,擬態可以包括非生命之模仿[8][3][9];例如花螳螂、蠟蟬總科、突尾鉤蛺蝶和尺蛾科等動物案例所示。[3][6][10][11] 許多動物都有眼狀斑點,這些斑點被推測類似於大型動物之眼睛;但是,它們可能不像任何特定動物之眼睛,動物是否對它們做出有關反應也不確定。[12] 被模仿者通常屬於另一物種,在自擬態現象中,生物體模仿其他與自身屬同物種之生物體,或自身之部分。在有關性別的擬態中,生物體模仿其他屬同物種但不同性別之生物體。[6]
如果擬態對被模仿者產生負面影響,則擬態可能會導致「演化軍備競賽」之現象,並且被模仿者可能演化出與擬態不同的特徵。[6] 模仿者在不同的生物生命週期階段,可能有不同的模仿對象,或可能是多態的,不同的個體模仿不同的對象,如袖蝶屬物種。被模仿者本身可能有不只一種模仿者,儘管頻率依存選擇(英語:Frequency-dependent selection)有利於被模仿者之數量超過模仿者。被模仿者往往是與模仿者相關性相對密切之生物體[13],但也有截然不同的物種之間的擬態。被研究最多的擬態現象,大多屬於昆蟲。[3] 植物和真菌也可能發生擬態之現象,但有關研究較少。[14][15][16][17]
種類
[编辑]擬態種類族繁不及備載,以下列舉三种拟态:
- 貝氏擬態(Batesian mimicry,以英國博物學家亨利·沃爾特·貝茲(Henry Walter Bates)命名),於1861年在林奈學會發表論文,說明亞馬遜河的粉蝶會模仿毒蝶屬,保護自己免於被捕食,一个物种拟态模仿另一个成功的物种,显得有毒或者是无食用价值。但该拟态并不会攻击掠食者。例如,一种鹿子蛾会拟态成为黄胡蜂,但它并不能螫。但掠食者还是会把它当成黄胡蜂回避。例如尺蠖形態及行為與樹枝或莖相仿,藉以躲避獵食。
- 穆氏拟态(Müllerian mimicry,以德國生物學家弗里茨·穆勒(Fritz Mülle)命名),一个物种以鲜艳的体颜等手段警告掠食者其毒性或不可食用性,但警告的生效还是要等掠食者得到教训才开始,例如掠食者从一次失败的捕猎中很快认识到猎物有毒。这种拟打击掠食者。依照此種擬態,蜜蜂会模仿黄蜂,两者外表相似都能螫。
- 进攻性拟态(Aggressive mimicry),拟态成为无害的物种以吸引獵物,如豬籠草偽裝成花朵,吸引昆蟲前往採蜜,藉以獲取養分。
貝氏擬態是好吃的蝴蝶模擬難吃的蝴蝶,而穆氏擬態則是難吃的蝴蝶相互模擬,兩種擬態常會連結,形成「擬態環」,以致好吃與難吃的蝴蝶都有類似的圖案。[18]
圖片
[编辑]-
一只蝇应用貝氏拟态模仿蜜蜂
參考來源
[编辑]- ^ King, R. C.; Stansfield, W. D.; Mulligan, P. K. A dictionary of genetics 7th. Oxford University Press. 2006: 278. ISBN 978-0-19-530762-7.
- ^ 2.0 2.1 Dalziell, Anastasia H.; Welbergen, Justin A. Mimicry for all modalities. Ecology Letters. 27 April 2016, 19 (6): 609–619. Bibcode:2016EcolL..19..609D. PMID 27117779. doi:10.1111/ele.12602.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Wickler, Wolfgang. Mimicry in plants and animals. McGraw-Hill. 1968.
- ^ Wickler, Wolfgang. Mimicry and the Evolution of Animal Communication. Nature. 1965, 208 (5010): 519–21. Bibcode:1965Natur.208..519W. S2CID 37649827. doi:10.1038/208519a0.
- ^ Radford, Benjamin; Frazier, Kendrick. Cheats and Deceits: How Animals and Plants Exploit and Mislead. Skeptical Inquirer. January 2017, 41 (1): 60.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Ruxton, Graeme D.; Sherratt, T. N.; Speed, M. P. Avoiding Attack: the Evolutionary Ecology of Crypsis, Warning Signals, and Mimicry. Oxford University Press. 2004.
- ^ Kikuchi, D. W.; Pfennig, D. W. Imperfect Mimicry and the Limits of Natural Selection. Quarterly Review of Biology. 2013, 88 (4): 297–315 [2024-07-27]. PMID 24552099. S2CID 11436992. doi:10.1086/673758. (原始内容存档于2024-07-27).
- ^ Skelhorn, John; Rowland, Hannah M.; Ruxton, Graeme D. The Evolution and Ecology of Masquerade. Biological Journal of the Linnean Society. 2010, 99: 1–8. doi:10.1111/j.1095-8312.2009.01347.x .
- ^ Pasteur, G. A Classificatory Review of Mimicry Systems. Annual Review of Ecology and Systematics. 1982, 13: 169–199. doi:10.1146/annurev.es.13.110182.001125.
- ^ Wiklund, Christer; Tullberg, Birgitta S. Seasonal polyphenism and leaf mimicry in the comma butterfly. Animal Behaviour. September 2004, 68 (3): 621–627. S2CID 54270418. doi:10.1016/j.anbehav.2003.12.008.
- ^ Endler, John A. An Overview of the Relationships Between Mimicry and Crypsis. Biological Journal of the Linnean Society. August 1981, 16 (1): 25–31. doi:10.1111/j.1095-8312.1981.tb01840.x.
- ^ Stevens, Martin; Hopkins, Elinor; Hinde, William; Adcock, Amabel; Connolly, Yvonne; Troscianko, Tom; Cuthill, Innes C. Field Experiments on the effectiveness of 'eyespots' as predator deterrents. Animal Behaviour. November 2007, 74 (5): 1215–1227. S2CID 53186893. doi:10.1016/j.anbehav.2007.01.031.
- ^ Campbell, N. A. Biology 4th. Benjamin Cummings. 1996. Chapter 50. ISBN 0-8053-1957-3.
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- ^ Russell, Sharman Apt. 蝴蝶熱. 貓頭鷹出版. 2021. ISBN 978-986-262-470-8.
参閲
[编辑]外部連結
[编辑]- Warning colour and mimicry (页面存档备份,存于互联网档案馆) • Lecture outline from University College London
- Camouflage and Mimicry in Fossils (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Искусство подражать — Наука и жизнь № 4, 2003 (页面存档备份,存于互联网档案馆)