大洋之中,處于食物鏈底層的小型魚類常會集群行動,以求自保。數萬尾魚步調幾乎完全相同,要么圍繞同一個點轉圈,要么同步行動,宛如一個巨型生物,令人嘆為觀止。
魚群是如何做到統一行動的呢
身處魚群中的某一個個體是不可能觀察到魚群整體的,它只能看到離自己最近的6到10條魚。集群魚類的大腦中自帶一種算法:它以自己身體為中心,將周圍的空間分成了距自己一個身長、兩個身長、三個身長這三個圈層,大概就是下圖這個意思↓
在一個身長層內如果有兩條魚,它們必然向相反方向移動,以避免擁擠缺氧;互相處于兩個身長層內的數條魚會同步移動,保持完整的隊形;如果離其它成員三個身長或以上的話,它們則會互相靠近,保持隊形緊密,或組合成更大的群體。
在這一過程中,①觸發(fā)相互靠近動作主要靠視覺(夜晚是嗅覺)信號。②觸發(fā)相互排斥動作則是靠側線感受的水壓、流速變化。③它們的側線不光能判斷身邊同伴的距離,還可以感知整個魚群的動向。有這三個前提,跟隨動作就很容易了,“鄰居干啥我干啥”便是,無需思慮定奪。由于魚類的反應十分迅速,所以我們覺得它們的動作是完全同步的。魚群里每條魚的行為都遵照同樣的規(guī)則,所以它們總能保持步調一致。處于最外層的魚會臨時充當指揮者的角色,它們的每一個動作都會按照上述過程被完美復制到魚群的另一側。
圖:按相同規(guī)則“傳導”動作
魚類集群同步的好處與壞處
先說好處,首先集群同步可以顯著提高每個個體的存活機率,令天敵迷惑,甚至畏懼。想從一個緊密的魚群中挑出某一條魚做目標是非常困難的,所以捕食者都會先想辦法沖散分割魚群。其次,集群習性在繁殖期可以更好地讓魚們完成交配。第三,集群同步可以給自己身后的成員制造渦流,減少它們的游動阻力。
集群也有它的壞處。面對少量鯊魚、海豚時或旗魚時,集群同步確實可以給個體一定的保護。可對手如果是須鯨、鯨鯊(或人類的漁網)一類的巨型掠食者,集群策略就變成送命策略了。這些動物的嘴巴太大了,密集的魚群正好為它們進食提供了方便,座頭鯨一口下去,幾千條魚就進嘴里了。
圖:鯨捕食魚群
。這口收獲不大呀
即使只有海豚、鯊魚和空中的鰹鳥,如果獵手數量足夠,也是可以把巨大的沙丁魚群吃干抹凈的。平時見面就打的鯊魚和海豚會合力對付沙丁魚群,它們在魚群內高速穿插,將巨大的魚群分割成若干小群,再分別消滅。兩種海洋獵手從底下進攻,阻止魚群逃回深海,鰹鳥則從水面進攻,阻止魚群重新聚集。一小時后,龐大的魚群便只剩下沉向海底的殘渣了。
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