科學家發現田鼠與竹子集體開花之間的奇妙關係
日本名古屋大學的研究人員,包括鈴木花美(Hanami Suzuki)和梶村久(Hisashi Kajimura)教授,揭示了赤竹(Sasa bamboo)與食用其種子的動物之間關係的新見解。他們的研究重點是田鼠與赤竹種子相互作用的行為。
名古屋大學的日本研究人員發現了赤竹等植物與田鼠之間相互作用的新面向。他們的研究發現,老鼠的行為受物種、環境和季節的影響,在種子傳播和森林生態系統健康方面起著至關重要的作用,這對現有的種子儲存和消耗理論提出了挑戰。資料來源:Reiko Matsushita
影響老鼠利用種子的多種因素
研究人員發現,不同物種(日本大田鼠Apodemus speciosus和日本小田鼠A. argenteus)、有無林下植被、森林樹種(闊葉林或針葉林)和季節(夏季或秋季),田鼠的種子利用模式也不同。
他們的發現強調了了解動植物需求對確保當地生態系統健康的重要性。他們也推翻了先前關於老鼠如何儲存種子的看法。
赤竹的投餌行為
赤竹(Sasa borealis)表現出週期性的大面積的開花播種行為,這種植物群體植物每隔一定時間就集體開花和結籽,以壓倒捕食者並最大限度地提高授粉率。
不過,這種行為很少發生,間隔時間長達120 年。但一旦發生,森林中大量的種子就會為各種動物,尤其是田鼠等囓齒類動物提供大量食物。
野生田鼠行為的實驗觀察
為了進一步了解野鼠在播種期間的行為,研究人員將種子放在淺網籃中,模擬大量開花播種。然後,他們使用自動照相機記錄田鼠在不同森林環境和不同季節的覓食行為。
被稱為”移出和藏匿”行為的一個例子–小鼠將種子從容器中取出並埋入地下。圖片來源:Hanami Suzuki 和Hisashi Kajimura
一開始,正如人們所預料的那樣,有些老鼠會吃掉它們就地找到的種子。然而,其他小鼠會進行”散播行為”,將種子帶走並埋起來,以便日後取食。這就是”移走和藏匿”行為的一個例子。
物種特有行為與環境影響
兩種田鼠的行為也不盡相同。大型日本田鼠在植物和灌木叢保護它們免受捕食者侵害的地方直接食用種子,它們也會從它們更容易受到傷害的地方,如沒有植被的地方攜帶種子。
而小型日本田鼠即使在有植被保護的地方,也更有可能把種子帶到另一個地方。研究人員認為,小鼠體型的差異可能是這種行為的原因。簡而言之,體型較大的老鼠較少擔心其他囓齒類動物偷吃它們的食物。
對種子傳播和生態系統健康的影響
季節性和樹種似乎也會影響老鼠吃種子的頻率,這些動物在夏季比在秋季更有可能立即吃掉種子,這可能是由於食物的可用性。
針葉林中的囓齒動物也比闊葉林中的囓齒動物更容易當場吃掉種子,這也可能是因為有其他食物儲存的緣故。因為在闊葉林中,供以後食用的替代食物(尤其是橡實)更為豐富,所以小鼠有能力立即食用這些食物。
在秋季的闊葉林中,小鼠更有可能立即吃掉食物。這種行為在確保種子傳播到整個森林中起著重要作用。鈴木說:”林棲田鼠在樹木的分佈和更新方面發揮著重要作用,因為它們是種子的傳播者,負責運輸和儲存種子。這表明,我們需要重新評估北海道鼠和田鼠同時播種之間的關係。它也可能傳播到與其他樹木種子的食物選擇以及與之相關的森林更新和植被演替的預測”。
挑戰既定理論
鈴木解釋說:「全世界都知道,竹子的大規模開花播種行為會導致典型的食種子的田鼠大規模爆發。這是植物對動物影響的一個突出例子。作為種子捕食者,田鼠的選擇和行為,如取食或”移走和藏匿”,會導致抑制某些植物或增強其再生能力。當我了解到這一點時,我對野鼠這一關乎森林生態系統未來的重要物種產生了濃厚的興趣”。
「關於田鼠和種子之間的關係,已經有很多研究,已有的理論認為,較大的種子(如栗子和橡子)會被清除和藏匿,而較小的種子則會被更快地消耗掉。然而,我們的研究結果表明,即使是小得多的種子,例如單粒重量僅約0.025 克的赤竹種子,也是老鼠的貯藏目標。因此,野鼠對像檫木這麼小的種子的散播和貯藏行為表明,既定理論需要修正”。
梶村總結道:”我們的實驗表明,田鼠會考慮周圍環境,靈活利用檫木種子。由於這種行為會影響樹木再生以及林下植被,我們的研究結果表明了老鼠對創造複雜的森林生態系統的影響”。