放眼望去,大多数哺乳动物都是单调的棕色或灰色,但也有少数众所周知的例外,比如斑马和臭鼬。不过,最著名的也许就是大熊猫了。它是我国的“国宝”,也深受全世界人们的喜爱,但其黑白配色却让科学家费解。
近日,英国布里斯托尔大学、中国科学院和芬兰于韦斯屈莱大学的研究人员使用先进的图像分析技术,表明独特的颜色可以帮助大熊猫伪装。这项成果发表在《Scientific Reports》杂志上。
高对比度的黑白配色让大熊猫显得与众不同,但也带来了一些疑惑:这样子不是更容易被敌人发现?对于这种独特配色,人们已经提出了几种假设,包括种内信号、散热管理、警戒作用和背景匹配等,后两者可避免幼小的大熊猫被老虎和豹子捕食。然而,黑白配色的适应性意义仍未得到解决。
研究人员分析了大熊猫在自然环境下拍摄的罕见照片。他们发现,它们的黑色毛皮斑块与深色阴影和树干融为一体,而白色斑块与树叶和雪相匹配。此外,不常见的浅棕色毛皮色调与大地颜色相匹配,提供了一种中间色,弥补了自然栖息地中极暗和极亮的视觉元素之间的差距。无论是用人类、猫科动物还是犬科动物的视觉模型来看,结果都是一致的。
接着,研究人员分析了第二种形式的伪装——破坏性着色,也就是说动物表面非常明显的边界破坏了其轮廓,让捕食者不易发现。对于大熊猫来说,就是大块黑色和白色皮毛之间的边界。他们发现大熊猫表现出这种防御性着色,尤其是在远距离观看时。
最后,研究人员用一种新颖的彩色地图技术来比较各个物种及大熊猫的背景相似性指标。这一对比分析证实,大熊猫的背景相似性与传统意义上被认为伪装良好的其他物种完全相同。
从图中可以看出,大熊猫果然伪装得很好(图片来自原文)
布里斯托尔大学生物科学学院的Tim Caro教授解释说:“当中国同事从野外给我们发来照片,而我在照片中找不到大熊猫时,我就知道我们有了一些新发现。如果我用灵长类动物的眼睛看不见它,那就意味着视力较差的食肉动物可能也看不见它。这只是客观地证明了这一点。”
第一作者Ossi Nokelainen博士表示:“这些罕见的照片证据让我们第一次研究了大熊猫在自然环境中的外观。在最先进的图像分析的帮助下,我们能够应用视觉建模技术来处理这些图像,从捕食者的角度来观看大熊猫,并探索它们的破坏性着色。比较结果彻底打破了大熊猫在自然栖息地非常显眼的错误观点。”
布里斯托尔大学心理科学学院的Nick Scott-Samuel 教授表示:“由于平时观察距离近且背景独特,大熊猫在我们看来似乎很显眼。我们无论从照片还是在动物园看见它们时,几乎总是大特写,无法反映它们在自然栖息地中的样子。从一个更现实的捕食者的角度来看,大熊猫其实伪装得很好。”
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Nokelainen, O., Scott-Samuel, N.E., Nie, Y. et al. The giant panda is cryptic. Sci Rep 11, 21287 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-00742-4