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童年回忆里的这种圆滚滚的虫虫,居然有鲜为人知的强迫症 | 科学DIY

 昆仑圃 2018-11-18

本文由公众号 “把科学带回家” 提供

给孩子最好的科学教育



西瓜虫/球鼠妇


西瓜虫和潮虫你肯定见过,许多人小时候都玩过这些随处可见的小虫,逗它们。西瓜虫可以缩成一团,潮虫不行,只会肚皮朝天四仰八叉。你可以在花坛的泥土里翻到它们。


潮虫/鼠妇


虽然这些小生物很常见,但是你八成不会注意到它们一个奇特的行为。


这或许会让你对这些不起眼的小生物的智慧改观。




关键概念


迷宫自发交替


材料和操作


西瓜虫或者潮虫几只(你可以在花园的潮湿泥土里挖到,它们不咬人,比你害羞多了。)


一个纸质迷宫,比如这样的:







玩法很简单,把它放到迷宫里,然后观察它在十字路口会怎么转弯。




看看英国动物行为研究学会(The Association for the Study of Animal Behaviour)用更加专业的装置做的实验——



看到了吗,它们很奇怪,总是在左转后右转,右转后左转,套路很固定。


你可以强行让它左转或右转,就会发现接下来它一定会往相反的方向转。


这是什么黑魔法,西瓜虫和潮虫有强迫症吗?


如果你不信,可以换一只试试,就会发现所有的西瓜虫和潮虫都有这样的走路习惯。


这真是太奇怪了。为什么大自然会让它们这样走路呢?这样走路对它们有什么好处呢?




原理



潮虫的学名是鼠妇Porcellio scaber,是鼠妇科(Porcellionidae)的生物。潮虫是节肢动物,但不是昆虫,它没有昆虫特有的6条腿。


潮虫吃的是苔藓、地衣、树皮和烂叶子,喜欢在潮湿阴暗处生活。


你抓回来的潮虫要注意给它们补水,因为它们用鳃呼吸,就像螃蟹和虾那样。它们的鳃必须时刻保持湿润,否则很快就会窒息而死,这就是为什么它们总喜欢钻在阴湿的泥土和烂叶子下面。


如果长时间在干燥的房间里,它们就会无法呼吸而死亡。而你看到潮虫在你家团团转的样子,是它们在干燥环境里的自然反应,这种反应叫做湿动态(hygrokinesis),意思是因为缺水而增加运动量。


好了,说了那么多潮虫的习性,究竟为什么它们要左右交替地转呢?


其实,这是它们在不适宜生存的环境里,为了帮助自己尽快再次找到合适的环境而演化出的一种策略。


想想看,如果你是一只潮虫,你遇到拐弯的地方就一直左转,或者一直右转,那么最终你可能会绕了一个大圈回到原地,脱水窒息。


为了尽早走出干燥的地方,最好的方式就是按直线走远。所以先向左转,再右转,就是最好的策略。


早在60年代,就有科学家发现了这些无脊椎动物的特征。


1985年的时候,新西兰坎特伯雷大学的生物学家 R. N. Hughes 就对潮虫的这种性质做过很多研究。


他发现,即使把它们的两根触角都残忍地切除,也不会影响它们的这种行为。潮虫的这种习性是天生的,自发的。


其实,不光是潮虫,许多无脊椎动物和有脊椎动物都有这种交替转弯的习性,如西瓜虫(Armadillidiidae)红蝽(Dysdercus)大鼠,还有猕猴。


动物在迷宫中的这种左转右转不断交替的行为,叫做迷宫自发交替行为(spontaneous alternation behavior)


如果你想试一试潮虫究竟可以保持这样的策略多久,你可以制造一个更加复杂的迷宫。你也可以用西瓜虫和红蝽来做实验。




亲爱的小伙伴们,

你有没有尝试“西瓜虫的执念


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读者投稿


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