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大翼蝶翅藤,蝴蝶的學習作用

大翼蝶翅藤是個有意思的植物,知名度好像很低。因為植物志和百度都沒能查到她,所以關於這小傢伙的身世,我也就無從而知啦。不知是哪家的孩子呢。

她有意思的地方,就是那不知是萼片還是花的東西好像是一隻蝴蝶。莫不是植物界的枯葉蝶呢?所以今天來學習學習一些與蝴蝶相關的知識吧。我想她既然長成蝴蝶的樣子,想必也是為了吸引蝴蝶吧。

蝴蝶的複眼十分複雜,種間差異十分明顯,主要體現在複眼細胞內的橫向過濾色素的類型和分布以及吸收光諸和光感器色素的空間分布不同。

很多依靠顏色訪花的昆蟲,植物體的色彩信息(波長、光譜強度等)是它們找到食物的關鍵信號,蝴蝶的光感知範圍能夠從紫外光一直延伸到紅外光(300-700nm)。

研究表明,有些蝴蝶存在真正的色覺,即基於波長而不是光譜強度來區分視覺刺激的能力,如君主班蝶依靠波長區分顏色,並且會充分利用橫向過濾色素來提高對波長的分辨能力。

蝴蝶感知和區分顏色的能力,會表現在天生的顏色偏好上。天生擁有喜愛的顏色有助於蝴蝶在初次搜尋食物時,準確定位和識別來源。

對於訪花昆蟲來說,對顏色的偏好主要體現在兩個波段,一個是藍紫區域,一個是長波長區域。

如美洲藍風蝶對黃色表現出極強的偏好,對藍色和紫色表現出微弱的偏好。日本柑橘鳳蝶在紅色、綠色、黃色和紫色間做選擇時,尤其偏好紅色和黃色。

達摩鳳蝶在眾多顏色中,尤其喜歡訪問藍色和紫色的花朵。蛺蝶科中的蕁麻蛺蝶、綠豹蛺蝶、孔雀蛺蝶和朱蛺蝶均偏好黃色和藍色。

粉蝶科的尖鉤粉蝶,歐微粉蝶和菜粉蝶均對黃色、紫色和藍色表現出強烈偏愛,這些現象表明近緣種覓食時有著相似的顏色偏好。

昆蟲的趨色性在某種程度上也是趨光性,因此不同波長的單色光刺激也可以引發昆蟲的趨向反應,這體現了昆蟲在複雜生態環境中的選擇與適應。如君主斑蝶和柑橘鳳蝶覓食時均能夠利用紫外光作為定位蜜源的信號。

學習是指因經歷不同而導致的行為變化,大多數昆蟲在覓食過程中都會涉及到學習行為。學習行為會使昆蟲在應對空間和時間上的蜜源植物格局變化時,做出更加靈活的反應。

動物的學習,其實也和人類的學習很像呢,因為生活中的經歷而塑造了我們的性格和對事物的認知及處理能力。

如君主斑蝶為了快速適應跨時空遷徙過程中的蜜源變化,能夠迅速學會將顏色與糖類獎勵相關聯,因此它們被稱為高效靈活的顏色學習者。

昆蟲學習行為的基本特徵是通過視覺、嗅覺、觸覺或味覺感受器,接受植物給予的相關信息,這些信息以一定的方式儲存在昆蟲的神經系統中,並被它們作為參考信息應用於隨後遇到植物時該做出何種反應的決策過程中。

研究表明訪花昆蟲很容易學會將花的特徵,如顏色、形狀和圖案與食慾的刺激聯想到一起,例如:蜜蜂和天蛾能記住無回報的的圖案或顏色,從而遠離它們。

將有回報和無回報的花的顏色或氣味交換,蝴蝶和蛾子可以迅速做出反向調節,隨著經驗的不斷增加,蜜蜂和蝴蝶會提高對花的適應能力或縮短找到蜜源的時間。

很多研究已經證明,隨著昆蟲被訓練次數和時間的增加,它們的學習效率也越來越好。蝴蝶的覓食過程通常分為兩個連續的步驟,首先降落在花朵上,然後尋找花中的蜜源。

經過連續的嘗試之後,蝴蝶能夠記住含有蜜源的花朵,覓食效率顯著提高,即降落在有蜜源花朵上的次數越來越多。

對於蝴蝶來說,如果覓食時能夠快速識別蜜源植物花朵的顏色和氣味,就能擁有更多時間去完成與繁殖有關的其它活動,同時也能提高蝴蝶的適應性。

很多研究表明蝴蝶能夠主動將視覺或嗅覺線索與蜜源或產卵地點聯想到一起,例如當黃色馬纓丹的花中存在訪花回報時,新羽化的燕尾蝶能夠在10次訪花數之內學會將黃色與訪花回報相關聯,而且持續的訪花經驗能夠增強它們對密源顏色的辨別力。

此外,有些昆蟲還能將視覺和嗅覺線索與不利的刺激(如鹽水刺激)聯繫在一起,從而學會遠離或避免這些有害因素。

利用反向學習的方式研究了君主斑蝶對含有鹽水的彩色假花的辯別能力,在給予鹽水刺激後、訪問之前喜愛花色的次數和時間明顯減少。

植物的花蜜對蝴蝶獎勵作用,似乎像我們在生活中約朋友出來玩。多約幾次,若都被拒絕,便覺得這種花的花蜜是極少的。

參考文獻:(1)蝴蝶覓食和求偶中視覺和嗅覺利用一兩種蝴蝶為例王華


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