蝗蟲群體是如何形成的
科學家Jerome Buhl對昆蟲的集體行為頗有研究。他曾做過一個實驗,把一些蝗蟲放到了一個環形盤狀物上,觀察蝗蟲的行為路徑。
剛開始如果只放置幾隻蝗蟲,那麼它們在盤中的行徑是無序的,到處亂爬。
隨著時間的推移,放置的蝗蟲數量逐漸增多,群體的行進變得越來越穩定,爬行的方向變得慢慢統一,雖然依舊有少數個體處在無序的狀態。
然而隨著數量的增多,密度逐漸變大,蝗蟲的行為變得越來越有集體性,運動的方向也逐漸完全統一了起來。
根據這一現象,Louise Dyson和他的團隊於2015年提出了一個最小模型進行描述,只需要3只蝗蟲聚集在一起就可以讓它們的行為趨向於統一。換言之,只要有一隻蝗蟲發現它身邊有另外兩隻蝗蟲,那麼它的行為就會和其他兩隻趨於一致。
那麼問題來了,為什麼隨著蝗蟲數量的增多,它們的行動變得越來越統一呢?
科學家從摩門蟋蟀(Anabrus simplex)那得到了靈感。
不要以為這種蟋蟀是什麼善茬,它們的生活習性和蝗蟲沒什麼區別。它們也有成群結隊行進的行為,一邊行進一邊吃,種子、花朵、其它昆蟲的屍體、糞便都成為了它們的食物。摩門蟋蟀能毀掉它們所經過地方40%至50%的植物,2003年,在內華達州有將近一千二百萬畝土地被它們所侵蝕。
如果行進的過程中,這些食物吃沒了怎麼辦,它們靠什麼存活下來呢?答案是靠吃掉對方。因為它們本身就是一個“行進中的鹽和蛋白質的包裹”。因為擔心被吃掉,所以它們的行進速度會隨著數量的增加而變快。
因為摩門蟋蟀和蝗蟲的行為相似,所以Jerome Buhl就開始檢驗,相食行為是否也會影響蝗蟲的行動,讓它們從無序活動變為有序活動。
在密度較低的時候,每平方米只有幾隻蝗蟲,它們可以很大程度上避開彼此,可以作為獨居生物各自四處活動,也不用擔心被吃掉。但隨著蝗蟲繁衍數量的增多,群體數量變大,在同一塊地盤上不可避免地拉近了蝗蟲間的距離。在這種情況下,統一協作的運動是避免被吃掉的最佳選擇。
現在整個東非都被沙漠蝗蟲的陰影所籠罩,現在已經影響到了七個東非國家,已經早早達到了蝗災的級別。對於埃塞爾比亞來說,這是25年來最嚴重的一次蝗災,而對於肯亞來說,這是70年來的最糟糕的一次。
蝗蟲群體是如何形成的
科學家Jerome Buhl對昆蟲的集體行為頗有研究。他曾做過一個實驗,把一些蝗蟲放到了一個環形盤狀物上,觀察蝗蟲的行為路徑。
剛開始如果只放置幾隻蝗蟲,那麼它們在盤中的行徑是無序的,到處亂爬。
隨著時間的推移,放置的蝗蟲數量逐漸增多,群體的行進變得越來越穩定,爬行的方向變得慢慢統一,雖然依舊有少數個體處在無序的狀態。
然而隨著數量的增多,密度逐漸變大,蝗蟲的行為變得越來越有集體性,運動的方向也逐漸完全統一了起來。
根據這一現象,Louise Dyson和他的團隊於2015年提出了一個最小模型進行描述,只需要3只蝗蟲聚集在一起就可以讓它們的行為趨向於統一。換言之,只要有一隻蝗蟲發現它身邊有另外兩隻蝗蟲,那麼它的行為就會和其他兩隻趨於一致。
那麼問題來了,為什麼隨著蝗蟲數量的增多,它們的行動變得越來越統一呢?
科學家從摩門蟋蟀(Anabrus simplex)那得到了靈感。
不要以為這種蟋蟀是什麼善茬,它們的生活習性和蝗蟲沒什麼區別。它們也有成群結隊行進的行為,一邊行進一邊吃,種子、花朵、其它昆蟲的屍體、糞便都成為了它們的食物。摩門蟋蟀能毀掉它們所經過地方40%至50%的植物,2003年,在內華達州有將近一千二百萬畝土地被它們所侵蝕。
如果行進的過程中,這些食物吃沒了怎麼辦,它們靠什麼存活下來呢?答案是靠吃掉對方。因為它們本身就是一個“行進中的鹽和蛋白質的包裹”。因為擔心被吃掉,所以它們的行進速度會隨著數量的增加而變快。
因為摩門蟋蟀和蝗蟲的行為相似,所以Jerome Buhl就開始檢驗,相食行為是否也會影響蝗蟲的行動,讓它們從無序活動變為有序活動。
在密度較低的時候,每平方米只有幾隻蝗蟲,它們可以很大程度上避開彼此,可以作為獨居生物各自四處活動,也不用擔心被吃掉。但隨著蝗蟲繁衍數量的增多,群體數量變大,在同一塊地盤上不可避免地拉近了蝗蟲間的距離。在這種情況下,統一協作的運動是避免被吃掉的最佳選擇。
現在整個東非都被沙漠蝗蟲的陰影所籠罩,現在已經影響到了七個東非國家,已經早早達到了蝗災的級別。對於埃塞爾比亞來說,這是25年來最嚴重的一次蝗災,而對於肯亞來說,這是70年來的最糟糕的一次。