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測量野生海豚的攻擊行為

更新時間：2024-01-19 點擊次數：423次

攻擊性被定義為在資源競爭或社會等級背景下發(fā)生的行為表現和身體攻擊。在多種社會物種中都觀察到了攻擊性行為，例如海豚、黑猩猩和不同種類的鳥類。在整個動物界中，經?？梢杂^察到同一物種成員之間的種內攻擊和不同物種成員之間的種間攻擊。這兩種類型的攻擊行為通常源于對食物的競爭、空間競爭和生存競爭。Volker和Herzing在《動物行為與認知》上發(fā)表了一篇關于海豚之間攻擊性互動的文章^[1]，為我們介紹了野生海豚的攻擊行為。

同域物種
在巴哈馬群島，大西洋斑點海豚（Stenella frontalis）和寬吻海豚（Tursiops truncates）是同域物種，這意味著它們的親緣關系非常密切，同時也棲息在同一地理區(qū)域。這些物種會一起旅行和覓食，但它們也會進行攻擊性互動，攻擊行為可能包括頭對頭的姿勢、張開嘴展示、拍打尾巴和下巴、身體沖鋒、展示圓形氣泡等。

圖1巴哈馬研究區(qū)域

種內和種間的攻擊性相互作用
在整個動物王國中，動物都會表達對他人的攻擊性。這可以在同一物種的成員之間（種內）或不同物種的成員之間（種間）。這種競爭通常源于對食物的競爭或對配偶的競爭，特別是為了防止兩個物種同域生活時的雜交。

在黑猩猩和鳥類中都觀察到，根據對手的不同，它們會使用不同的攻擊策略。而群體內造成的傷害不如群體間造成的傷害嚴重。本研究的目的就是調查大西洋斑點海豚群體在種間和種內攻擊過程中使用的三種攻擊行為：接觸行為、追逐行為和展示行為類型。

研究方法
（一）定義攻擊性、種內和種間
攻擊性被定義為在一次相遇過程中發(fā)生的多種多樣行為表現和身體攻擊。種內攻擊行為被定義為針對同一物種個體的攻擊行為，而種間攻擊行為則針對另一個物種的個體（在本例中為寬吻海豚）。種內或種間攻擊行為被定義為在一段時間內發(fā)生的多種種內或種間攻擊行為。

（二）來自野生海豚項目數據庫的視頻選擇
在本研究中，從野生海豚計劃長期數據庫中選擇了 1991 年至 2004 年期間的水下遭遇檔案資料。提取了22個視頻，其中 11個是種間攻擊，11個是種內攻擊。視頻記錄在任何給定的遭遇中都是連續(xù)的，時間范圍從5分35秒到21分30秒不等。行為樣本的較小片段，具有足夠的高分辨率，畫面清晰，進而進行組提取分析。

（三）使用行為觀察記錄分析系統
行為觀察記錄分析系統用于集成視頻進行行為編碼和評分。行為被編碼到系統中，以對種內和種間的攻擊活動進行評分。研究者開發(fā)了行為圖，行為被分為三類：

展示：拱起、產生氣泡、張開嘴、拍下巴等。
追逐：追逐或跟隨另一只海豚
接觸：猛沖、按住、咬、拍尾巴等。
完整的行為圖如下表1所示。

表1 行為類型和行為事件表

行為觀察記錄分析系統是一款專業(yè)用于收集、分析、展示觀察數據且操作簡便的行為事件記錄軟件。系統可以支持和引導研究項目的整個工作流程，幫助完成數據采集、管理、篩選、可視化和分析工作。系統可以定量編碼行為并在時間軸上可視化呈現，輕松整合視頻和生理數據，計算統計數據并評估數據可靠性。同時，系統能夠連接不同的硬件進行使用，與數據采集系統的接口或同步其它程序和系統。

結果
1991年至2004年間，總共記錄了 1,550 次遭遇事件。種內遭遇（僅限斑點海豚）占總數的75.78%，其中 9.86% 的遭遇中觀察到種內攻擊行為。種間遭遇（斑點海豚和寬吻海豚）占同一時間段內遭遇總數的 14.7%，其中 45.2% 發(fā)生了種間攻擊。

（一）群體規(guī)模分析
群體規(guī)模對種間攻擊（U = 10，p = .361）或種內攻擊（U = 10，p = .683）的遭遇行為率沒有顯著影響。因此，11 個種內遭遇和 11 個種間遭遇可以合并并作為兩個單獨的組進行分析。

（二）比較種內和種間攻擊
所有行為事件的每分鐘平均速率
當檢查所有行為事件的遭遇行為率時，種間和種內攻擊之間的平均行為率沒有顯著差異（U = 56.000，p = .797）（Minter = 8.12，Mintra = 7.60，圖 2）。

圖2
種內和種間攻擊遭遇期間所有行為事件組合的每分鐘平均速率

行為類型
在種間和種內攻擊期間，這三種行為類型以相同的頻率模式使用。“展示"的每分鐘平均速率(rpm) 最高（Minter = 4.26，Mintra = 5.49），其次是“接觸"（Minter = 2.45，Mintra = 1.78），最后是“追逐"（Minter = 1.42，Mintra = 0.33）。

當比較種間攻擊和種內攻擊之間的行為類型的平均速率時，Mann-Whitney U 測試表明，在種間攻擊期間，“追逐"的使用明顯多于在種內攻擊期間的使用（U = 9，p = .001，圖 3）。 “展示"（U = 40，p = .178）或“接觸"（U = 37，p = .123）行為類型的使用沒有顯著差異（圖3）。

對于種間攻擊性，Friedman檢驗顯著。每分鐘使用的“展示"和“接觸"中位數均顯著高于“追逐"（“展示"與“追逐"，p = .001；“接觸"與“追逐"，p = .012）。然而，“展示"和“接觸"之間沒有顯著差異（p = .065，圖 3）。

對于種內攻擊性，Friedman 檢驗也顯著。所有三種行為類型均引發(fā)顯著不同的中位數?！罢故?每分鐘使用率中值顯著高于“接觸" (p = .001) 和“追逐"(p = .001)，并且“接觸"的每分鐘使用率中值顯著高于“追逐"（p = .001，圖 3）。

圖3
每種行為類型在種間攻擊和種內攻擊中的平均每分鐘使用率

個別行為事件
以下個別行為事件在種內和種間攻擊期間每分鐘的平均速率最高：猛沖（接觸）、短暫的頭對頭（展示）和張開嘴（展示）（圖 4）。在總共 23 個行為事件中：三個僅在種間攻擊期間觀察到（主動避免側掛、被動、尾部氣穴），而兩個僅在種內攻擊期間觀察到（S姿態(tài)、旋轉，表2）。

圖4
在種間和種內攻擊期間每分鐘觀察到每個行為事件的平均速率

表2
在兩種類型的攻擊、僅種間攻擊或僅種內攻擊期間觀察到的行為事件

發(fā)現
研究發(fā)現總體行為率沒有差異，這意味著這些海豚在任何一種攻擊行為中都沒有使用更具攻擊性的事件。

（一）種內和種間攻擊行為事件
在種間和種內攻擊期間，斑點海豚使用的行為事件的總體平均行為速率（rpm）沒有顯著差異：在任何一種類型的攻擊期間，它們都沒有使用明顯更具攻擊性的行為事件。

斑點海豚群體在攻擊過程中總共使用了 23 種不同的個體行為事件。在種間和種內攻擊期間使用了十八個行為事件。其他五種行為事件僅記錄在一種攻擊類型中（表 2）。在這兩種類型的攻擊中，使用最多的是相同的三種行為事件：猛沖、短暫的頭對頭和張開嘴。除其他外，這三種行為也在寬吻海豚的攻擊行為中曾被觀察到。這兩個物種之間存在和使用類似的攻擊行為并不太令人驚訝。寬吻海豚和斑點海豚具有相同的流線型身體結構，限制了它們扭曲和操縱身體的方式，導致行為相似，遺傳學和類似的社會結構也可以解釋攻擊行為過程中的相似性。

在大西洋斑點海豚的攻擊行為期間，總共觀察到了展示行為類型中的 14 種不同的展示行為事件。與接觸和追求相比，展示行為類型的個體行為事件數量也最多，平均使用次數也最多。這并非沒有道理，因為個人通常會先展示來威懾敵人，以避免浪費體力，同時也減少受傷的機會。大量的展示行為對于一個物種來說可能是有利的?！胺旨壭盘柤僬f"可能為該群體中各種展示行為提供可能的解釋。分級信號是強度增加的警告，如果敵人不退縮，則意味著更嚴重的后果。根據情況或對手的不同，斑點海豚在對抗過程中似乎有大量的展示行為可供選擇。

（二）種內和種間攻擊行為類型
斑點海豚群體在種內和種間攻擊過程中都以相同的總體模式使用三種行為類型：展示行為的每分鐘平均速率 (rpm) 最高，其次是接觸行為，最后是追逐行為。從進化的角度來看，展示行為被認為比接觸和追逐行為消耗的能量更少，風險也更小。這可能解釋了為什么斑點海豚最常利用它們的展示行為，正如前文所述，許多物種都使用威脅展示來傳達意圖，并且可用于在沖突升級為全面的物理攻擊之前解決沖突。

當分別檢查每種攻擊類型的行為類型時，也發(fā)現了一些差異。在種內攻擊期間，斑點海豚使用展示型的次數明顯多于接觸型，但在種間攻擊期間，這兩種類型的使用并沒有顯著差異。寬吻海豚比斑點海豚體型更大，因此，在種間沖突中，數量優(yōu)勢對斑點海豚也起著至關重要的作用。 Herzing 和 Johnson（1997）曾研究表明，斑點海豚與寬吻海豚的比例至少需要六比一，才能使攻擊性向有利于它們的方向發(fā)展^[2]。在種內攻擊過程中，斑點海豚可能會使用比展示行為少得多的接觸行為，以降低同伴受傷的風險，在其他攻擊性遭遇中，它們可能需要這些同伴來幫助對抗更大的寬吻海豚。

另外，在種間攻擊過程中同樣會使用能量消耗更高的行為類型：“追逐"。如上所述，接觸和追逐行為可能比展示行為更耗費能量且風險更大。并且，當斑點海豚與寬吻海豚搏斗時，接觸的使用并不明顯少于展示，這表明斑點海豚在種間攻擊過程中也會使用較多的能量。當個體將更多精力投入到攻擊性互動中時，就像斑點海豚在與寬吻海豚發(fā)生攻擊性遭遇時所做的那樣，表明寶貴的資源受到威脅。種間攻擊的原因可能包括對食物、領地或交配機會的競爭，正如其他哺乳動物物種中所發(fā)現的那樣。

結論
本文研究發(fā)現，兩種海豚會根據體型使用不同的策略：在種內（同一物種）攻擊過程中，斑點海豚使用展示策略的次數比使用接觸策略的次數多，而在種間（不同物種）攻擊時，這兩類海豚的使用次數并不比另一類多。斑點海豚比寬吻海豚小，因此需要數量上的優(yōu)勢才能使攻擊性朝著對它們有利的方向發(fā)展。這些都表明，通過根據對手改變它們的攻擊行為，這些海豚確實具有高度的行為可塑性。

行為可塑性讓海豚可以根據環(huán)境中變化的刺激來學習和改變自己的行為，包括物種重疊的可能性。當群體因氣候變化而被迫進入新的棲息地，并不得不適應才能生存時，這一點發(fā)揮了重要作用。

參考文獻
1.Volker, C. L.; Herzing, D. L. (2021). Aggressive Behaviors of Adult Male Atlantic Spotted Dolphins: Making Signals Count during Intraspecific and Interspecific Conflicts. Anim. Behav. Cogn., 8 (1), 35–51
2.Herzing, D. L., & Johnson, C. M. (1997). Interspecific interactions between Atlantic spotted dolphins (Stenella frontalis) and bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) in the Bahamas, 1985-1995. AquaticMammals, 23,85–99.

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