作者:郭悦滢 来源:中国科学报 发布时间:2023/8/24 20:12:11
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果蝇爱玩旋转木马

 


Wolf Hütteroth在德国康斯坦茨大学的同事们制作了用果蝇装饰的音乐盒作为告别礼物   图片来源:TILMAN TRIPHAN AND WOLF HüTTEROTH

几乎每个人都爱玩旋转木马,果蝇可能也包括在内。根据本月早时发布在bioRxiv预印本服务器上的一项研究,科学家观察到一些果蝇自愿反复登上旋转平台,这表明它们可能出于某种原因觉得这种运动很有吸引力。

英国伦敦玛丽女王大学的行为科学家Samadi Galpayage说:“苍蝇满足了所有我们在其他动物身上定义玩耍的标准。”Samadi Galpayage发现大黄蜂玩耍物体,但本人没有参与这项工作。“目前为止还没有其他的解释表明果蝇觉得这种运动有趣,这是下一个研究问题。”

加拿大莱思布里奇大学行为科学家Sergio Pellis说,他发现这项尚未经过同行评审的研究“非常令人兴奋”。他指出,如果得到证实,这将为无脊椎动物的游戏研究增加更多证据,并将成为无脊椎动物首例“运动游戏”案例。运动游戏是自己身体的运动,如跑步、跳跃或摆动,它不同于蜜蜂的物体游戏,也不同于在某些黄蜂和蜘蛛身上观察到的社交游戏。

这项研究背后的想法受到了一只鸭子启发。在合著者Wolf Hütteroth成为神经生物学家的几年前,他看到一只鸭子漂浮在湍急的河流中。就在他几乎看不见这只鸭子的时候,它又飞回上游到水面上,然后又漂了下去,并一次次重复。他说:“我一直在想,是什么促使鸭子做出如此奇怪的行为。”

2016年2月,Hütteroth参加了一个研讨会,研究人员在会上讨论昆虫是否可以有意图地行动,他便开始思考如何测试苍蝇是否会做出类似于急流中漂流的鸭子的行为。

他和当时在德国康斯坦茨大学的同事Tilman Triphan决定建造一个旋转木马,让雄性实验室黑腹果蝇可以在没有压力或乏味的环境中跳上旋转板。他不认为果蝇真的会这么做。“我的期望值非常低。”他说。一些果蝇忽视了这个装置,但一小部分表现得好像刚发现了迪斯尼乐园。

来到德国莱比锡大学后,Triphan和Hütteroth在预印本中报告说,一部分果蝇花了5%或更多的时间在转轮上。当研究人员放置两个每隔5分钟交替旋转的圆盘时,一些果蝇会花时间在旋转的旋转木马之间来回弹跳。

Hütteroth指出,果蝇是精通的空间学习者,因此如果它们不喜欢旋转,很简单就能避开圆盘。大多数果蝇介于两者之间——不太热情,但也不回避旋转圆盘。

那么,那些在旋转木马上果蝇在玩吗?Pellis说,这当然是可能的。“很明显,至少有一些苍蝇为了好玩而做出这种运动行为。”

美国田纳西大学诺克斯维尔分校的行为科学家Gordon Burghardt是一位研究非人类动物游戏行为的专家,他没有参与这项研究。“你带着一群孩子去游乐场,有些孩子真的很想去玩,而另一些则有点犹豫。”

尽管如此,Hütteroth仍然对宣称这些苍蝇玩得很开心感到犹豫。毕竟,这些苍蝇并没有向研究人员透露它们的动机。但对Pellis和Burghardt来说,这个想法并不那么疯狂。根据Burghardt的说法,苍蝇可能正在经历类似于人类坐过山车或滑下滑梯时的感觉。他说:“我找不到理由解释其他物种,甚至无脊椎动物,为什么不能分享这种生活体验。“

Hütteroth说,解开这个谜题的下一步是研究苍蝇的大脑,以揭示参与旋转木马行为的神经回路。这项研究可能有助于解释苍蝇或任何其他动物从运动游戏中获得的好处。“这种游戏行为的价值是什么?它有什么好处吗?”Hütteroth问道。例如,它可能会改善动物对自己身体的感知,即本体感觉吗?

Pellis指出,一直存在对于哺乳动物以外的动物参与游戏的反对观点。他回忆起20世纪70年代关于蟑螂粗暴行为的研究,而如果幼犬这样做,就会立即被视为一个玩耍行为。他说现存足够多有关其他物种玩耍的确凿例子,因此有必要研究各种各样的玩耍在动物王国中有多普遍。

Burghardt说,研究结果表明,运动游戏“可能真的深深植根于进化史”。所以,这可能发生在我们周围——也许我们只是过于关注毛茸茸的动物的滑稽动作而没有注意到它们的游戏行为。

研究人员在8月15日出版的《科学》上公布了这一发现。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1126/science.adk3310

 
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