2012年3月21日星期三

為什麼警戒性物種常會聚集過夜?



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Pegram KV, Han HA, Rutowski RL. 2012. Overnight perching aggregations of the aposematic Pipevine Swallowtail (Battus philenor: Lepidoptera: Papilionidae): implications for predation risk and warning signal use. The Journal of Research on the Lepidoptera. 45: 9-16.[Online information has not been updated]

警戒色除了能加速捕食者的迴避學習之外,也會提高自身被捕食者發現的機率,所以具警戒色的物種,演化出利用相互聚集的方式入夜,以分散捕食風險。在此Pegram等人則認為除了以個體數分散捕食風險之外,聚集可能也會改變翅紋訊號而影響捕食者行為,因此,以Pipevine Swallowtail進行觀察,於野外及圈地內探討個體及群體入夜的棲息行為,記錄蟲體姓別、日出日落時間、環境狀況及日落前1.5小時至日落後半小時內蟲體的狀態及行為進行分析,發現雖然Pipevine Swallowtail以聚集過夜為主,但仍有部份個體選擇獨處,並且 (a)在聚落中的性別比是沒差異的 (b)個體在環境中對於棲息位置是有所選擇的:選擇低光照條件或高處以勸阻捕食者攻擊行為 (c)聚集時可能因為相互擾亂降低警戒信號的強度 (d)停棲角度可能使影響警戒信號的呈現:增加警戒的面向、改變信號折射角度降低顯眼性 (e)停棲角度改變,於日出時可增加能量吸收的表面積 (f)日出後個體將離開過夜棲地,正好避開捕食者主要的活動時間,因此,可能基於這些理由,入夜後的群聚休息才被留存下來。

2011年9月1日星期四

雄性擇偶的條件是如何判斷的?



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Iserbyt A, Gossum HV. 2011. your true colour: cues for male mate preference in an intra-specific mimicry system. Ecological Entomology. DOI: 10.1111/j.1365-2311.2011.01300.x [full text]
Li CC, Hsiao WF. 2008. The Reproductive Strategy of Ischmura senegalensis (Ramhttp://www.blogger.com/img/blank.gifbur) (Odonata: Coenagrionidae). Taiwan insect. 28: 57-65. [Abstract]

物種的多態型大多出現在雌性個體,並且為了增加交配機會而存在,但也易受捕食壓力而限制,而部份雌性的多態型是以擬態同種雄性表型的方式存在,有研究指出其用意為防止雄性的騷擾,例如Ischnura senegalensis雌性除了正常之橘色型成蟲外,在性成熟前期具有綠色型之malemimic,但有研究顯示雌綠型仍具有最高的交配率,故其擬態用途仍有待後續研究討論(Li & Hsiao 2008)。在此,Iserbyt及Gossum也以Nehalennia Irene於野外及實驗室內進行研究,將雄性的反應行為分成 (a)無反應 (b)飛離 (c)有接觸 (d)嘗試交配 四種,再經由人為控制色彩去比較雄性個體對於 (a) gynomorph (b) male (c) models的選擇偏好差異,結果發現:顏色改變並不影響雄性偏好(andromorph > male > gynomorph),因此雌蟲體色並非影響交配行為的主要原因。

2011年8月26日星期五

為何車前燈蛾的翅紋多樣性可以長期存在?


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Nokelainen O, Hegna RH, Reudler JH, Lindstedt C, Mappes J. 2011. Trade-off between warning signal efficacy and mating success in the wood tiger moth. Proc. R. Soc. B. doi: 10.1098/rspb.2011.0880 [full text]

從演化的觀點來看,特徵選汰應傾向於對物種存活有利的方式,並且,後期這些基因特質應達到穩定且妨礙多態型的存在,但有許多警戒色的例子顯示多態型的物種是可以同時存在於相同族群中,其顯示不同型態之特徵可能具有不同優勢存在,或其可能具有相同功效。在此,作者以具有明顯翅紋變異的白色及黃色車前燈蛾(Parasemia plantaginis)作為獵物,以藍山雀(Parus caeruleus)作為捕食者測試翅紋警戒色在存活率和繁殖成功率之間的關係。結果顯示:(a)捕食者對於黃色翅紋有較長的攻擊延遲時間 (b)黃色翅紋的個體存活率比白色翅紋的個體好 (c)白色翅紋的個體繁殖成功率比黃色翅紋個體好,因此,作者認為此結果正好為車前燈蛾白色及黃色翅紋同時共存於自然界作一個很好的解釋。

2011年8月18日星期四

毒蛺蝶的共域多態性擬態乃經由染色體重組維繫

文獻來源: Joron et al. (2011) Chromosomal rearrangements maintain a polymorphic supergene controlling butterfly mimicry. Nature doi:10.1038/nature10341

Abstract

Supergenes are tight clusters of loci that facilitate the co-segregation of adaptive variation, providing integrated control of complex adaptive phenotypes. Polymorphic supergenes, in which specific combinations of traits are maintained within a single population, were first described for ‘pin’ and ‘thrum’ floral types in Primula and Fagopyrum, but classic examples are also found in insect mimicry and snail morphology. Understanding the evolutionary mechanisms that generate these co-adapted gene sets, as well as the mode of limiting the production of unfit recombinant forms, remains a substantial challenge. Here we show that individual wing-pattern morphs in the polymorphic mimetic butterfly Heliconius numata are associated with different genomic rearrangements at the supergene locus P. These rearrangements tighten the genetic linkage between at least two colour-pattern loci that are known to recombine in closely related species, with complete suppression of recombination being observed in experimental crosses across a 400-kilobase interval containing at least 18 genes. In natural populations, notable patterns of linkage disequilibrium (LD) are observed across the entire P region. The resulting divergent haplotype clades and inversion breakpoints are found in complete association with wing-pattern morphs. Our results indicate that allelic combinations at known wing-patterning loci have become locked together in a polymorphic rearrangement at the P locus, forming a supergene that acts as a simple switch between complex adaptive phenotypes found in sympatry. These findings highlight how genomic rearrangements can have a central role in the coexistence of adaptive phenotypes involving several genes acting in concert, by locally limiting recombination and gene flow.

2011年7月28日星期四

眼紋的禦敵功能到底是什麼?



Vallin A, Dimitrova M, Kodandaramaiah U, Merilaita S. (2011) Deflective effect and the effect of prey detectability on anti-predator function of eyespots. Behav Ecol Sociobiol. 65:1629–1636. DOI 10.1007/s00265-011-1173-7[full text]

同心圓的眼紋一般被學者認為是具有禦敵的功能,並於早期實驗得知其具有威嚇天敵的作用,但近期研究發現,眼紋威嚇天敵的作用並非來自於形狀與眼睛相似,而是對比、顯眼性等因素,但眼紋於自然界中仍為十分常見的存在方式,因此作者試圖了解眼紋存在的理由。作者以藍山雀(Cyanistes caeruleus)作為捕食者,以三角型的紙片製成人工獵物(b × h: 30×15 mm2),再控制獵物的眼紋的大小、數量(0、1、2)和背景差異(以27×21 cm紙板改變獵物背景色),總共分成兩個實驗,去看不同獵物對捕食者反應的影響。結果顯示:(a) 小眼紋比大眼紋易受到攻擊 (b)獵物和背景的突出程度會比眼紋大小更具影響力 (c) 捕食者的迴避行為在成對眼紋時會比無眼紋好 (d) 威嚇作用只出現在隱避性背景的部分 (e) 眼紋大小和單一大眼紋及無眼紋間無顯著差異。所以總結實驗結果,作者認為影響眼紋功能的主要因子是眼紋和背景的差異度,但天敵的攻擊行為會偏好小型眼紋,表示對天敵為小型的雀形目物種的獵物而言,天敵會攻擊眼紋而避免攻擊獵物本身的重要部位。

2011年7月14日星期四

耗能低的偽裝也可以很有效嗎?


Pekár S, Jarab M. (2011) Assessment of color and behavioral resemblance to models by inaccurate myrmecomorphic spiders (Araneae). Invertebrate Biology 130: 83-90. DOI: 10.1111/j.1744-7410.2010.00217.x

依擬態的相似程度,可以將擬態區分成完美擬態和不完美擬態,並且大多數學者認為演化會趨向於完美擬態,不完美擬態則為一個中間過程而已,但在自然界中,不完美擬態的物種數及個體數常遠超過完美擬態的數量,作者認為不完美擬態是針對特定捕食者而演化出的最佳方式,只要把握關鍵的辨識特徵即可,不用浪費多餘的能量去完全擬態,就能達到提高存活率的效果,而蜘蛛被認為具有擬蟻現象(myrmecomorphy),會擬態單一種或數種螞蟻的色彩,因此,作者以Liophrurillus flavitarsisPhrurolithus festivusMicaria sociabilis三種蜘蛛及它們的被擬態者(Aphaenogaster senilisLasius platythoraxLiometopum microcephalum)進行研究,探討不完美擬態於演化上存在的假說。作者發現:(a)三種model和各自的mimic間是有共域的 (b)mimic的數量遠低於model (c)擬態者會以擬態行為來加強外型擬態的精確性 (d)不完美擬態的關係會優於完美擬態。

2011年6月29日星期三

偽裝有利於存活的先決條件是什麼?



[image Selenia dentaria][image Prunus spinosa]
Skelhorn J, Ruxton GD. (2011) Context-dependent misclassification of masquerading prey. Evol Ecol. 25:751–761. DOI 10.1007/s10682-010-9435-9

部份的物種會以改變自己的外觀或行為等方式達到隱蔽的作用,而這些方式稱為偽裝,並且相較於正常獵物,無經驗的捕食者較不容易發現偽裝的獵物。在此,作者以小雞作為捕食者,以Selenia dentaria作為偽裝的獵物,其幼蟲被認為有偽裝寄主植物(Prunus spinosa)的能力,再 (1)改變樹枝背景使獵物顯眼性產生差異 (2)改變獵物和枝條的量,結果顯示,當獵物數較多且和背景相比較突出時,對有經驗的捕食者而言是最有利的;在與背景相比,顯眼性差的獵物其捕食者攻擊延遲的時間也比較久。因此,作者認為結果顯示偽裝可能要付出代價,且捕食者的決定可能是相當複雜而受多因子影響的。