近日,生命科学学院付世建教授课题组在行为学期刊《Behavioural Processes》上发表题为“Effects of group size and landmarks on escape behavior of three fish species”的研究论文。该研究以不同水流栖息地偏好的三种鱼类为对象,系统探讨了群体规模和路标设置如何影响鱼类在捕食风险下的集体逃逸决策。
捕食压力是驱动物种行为演化的重要选择力量。对鱼类而言,利用庇护所和集群生活是两类常见的反捕食策略。然而不同鱼类之间的空间学习能力存在着差距,不同规模鱼群集群行为模式和生态收益也存在着差异。为此,本实验选取了偏好静水环境的德玛森小岩鲷(Chindongo demasoni)、偏好缓流水环境的斑马鱼(Danio rerio)和偏好急流水环境的中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)为研究对象,在Y型迷宫中设置3尾和6尾两种群体规模,以及有无路标两种环境条件,比较三种鱼在模拟捕食刺激前后的首次选择庇护所臂占比、首次到达各臂的时间、庇护所停留时间和穿梭频率等行为指标。
研究发现,三种鱼类在反捕食逃逸过程中表现出不同的行为策略。在自然状态下,三种鱼类首次选择庇护所臂的比例均未显著偏离随机水平;在捕食刺激后,仅德玛森小岩鲷首次选择庇护所臂的比例显著高于预测值(图1),说明其能够在短时间探索后更准确地利用庇护所。与斑马鱼和中华倒刺鲃相比,德玛森小岩鲷多数个体首次到达庇护所臂的时间最短(图2),且在自然状态下表现出最高的探索强度,提示其具有较强的环境探索能力和空间信息利用能力。而斑马鱼和中华倒刺鲃仅表现出更快的决策速度,这一差异可能与其栖息环境的复杂度密切相关。

图1 群体规模和路标设置对三种鱼类首次选择隐蔽场所臂占比的影响
虚线表示预测值50%,星号表示与预测值存在显著差异

图2 群体规模和路标设置对三种鱼类首次到达隐蔽场所臂的时间的影响
A、B. 表示相同群体规模在不同路标设置组下存在显著差异
总体来看,捕食刺激会显著缩短三种鱼类成群到达庇护所臂的时间(图2),并降低其穿梭频率,表明三种鱼在应激状态下均会减少探索、加快逃逸决策。然而,群体规模和路标设置并未对三种鱼的庇护所臂首次选择产生显著影响,也未表现出稳定一致的促进作用。较大群体并不一定提高逃逸决策准确性,路标线索也并非对所有物种都能产生明显作用。研究结果表明,不同鱼类的逃逸行为与其栖息环境、行为习性和群体内相互作用有关;鱼类对捕食风险的响应并不存在统一模式,而是表现出明显的物种特异性和情境依赖性。该研究为理解鱼类空间认知、群体行为和反捕食策略的生态差异提供了实验依据。
该研究由重庆师范大学进化生理与行为学实验室独立完成。第一作者为2025级博士研究生陆子茜,通讯作者为付世建教授,2023级博士研究生李武新和2025届硕士研究生何娇阳为共同作者。该研究得到国家自然科学基金项目(32370509)和国家重点研发计划项目(3205903)资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.beproc.2026.105405
图文:陆子茜
审核:曾令清