同學們都玩過“老鷹捉小雞”的游戲吧?在真實的動物世界里,各種動物之間也存在著類似的“吃與被吃”關系。科學家把這些復雜的關系畫成網絡圖,就叫做“食物網”。就像我們班級值日表一樣,每個動物都有自己負責的“任務”:有的專門吃草,有的負責抓老鼠,還有的能捕捉大型獵物。
北京大學生命科學學院和生態研究中心姚蒙課題組發現了一個特別有意思的“動物餐廳”,它就開在離天空最近的地方——青藏高原。這里生活著雪豹、棕熊、狼等十二種食肉動物,就像不同班級的同學都擠在一個食堂吃飯。科學家們特別好奇:這些“食客”是怎么做到不搶飯吃的呢?
要弄清楚動物們的飲食秘密可不容易。以前科學家只能像偵探一樣翻找動物糞便,用顯微鏡看殘留的毛發和骨頭。這種方法就像用放大鏡看芝麻,經常認不出獵物種類。現在有了神奇的“DNA菜單分析術”,科學家只需要從糞便里提取DNA片段,就像掃描條形碼一樣,就能準確知道動物吃了什么。
研究團隊在青藏高原三個鄉鎮(索加、扎青、昂賽)收集了889份“便便樣本”,最終識別出603份屬于12種食肉動物。最厲害的是他們用DNA技術分析了8種主要食肉動物的食譜,發現了44種不同的“菜品”——從巴掌大的鼠兔到體型龐大的牦牛應有盡有。
1.體型決定菜單
研究發現,不同體型的動物選擇食物就像同學們選餐盤大小:雪豹、棕熊這些“大塊頭”專挑巖羊、牦牛等大獵物(就像選超大份牛排),而赤狐、藏狐等“小個子”主要吃鼠兔、田鼠(就像選迷你漢堡)。最有趣的是狼和藏獒,它們會組團捕獵,能抓到體型比自己大很多的獵物,就像幾個同學合作搬動大餐盤。
2.每只動物都有專屬口味
科學家發現,即便體型相似的動物,它們的飲食偏好也不同。比如雪豹和猞猁都算中型動物,但雪豹更愛吃巖羊,猞猁則偏愛鼠兔。就像班里的小明愛吃雞腿,小紅卻喜歡魚香肉絲,大家通過選擇不同菜品避免了爭搶。
3.關鍵“招牌菜”撐起整個餐廳
研究顯示,鼠兔、巖羊和家養牦牛是維系整個食物網的三大“招牌菜”。特別是圓滾滾的鼠兔,雖然個頭只有手掌大,卻是赤狐、藏狐、荒漠貓等七種動物的主要食物,就像食堂里最搶手的炸雞塊,養活了整個“餐廳”。
圖1. 三江源3個研究地點的食肉動物食物網
科學家把動物們的飲食關系畫成網絡圖,發現這個“餐廳”有特別的座位設計:吃相似食物的動物會組成“小飯桌”(模塊化結構),不同飯桌之間菜品差異明顯。比如雪豹、狼組成“大餐組”,藏狐、荒漠貓組成“小零食組”,各組之間很少搶食物。這種巧妙的座位安排,讓12種食肉動物能在同一片區域和諧共處。
這項研究不僅讓我們看到動物世界的奇妙,更重要的是教會我們如何保護它們。就像食堂阿姨需要知道哪些菜品最受歡迎,科學家發現保護鼠兔、巖羊這些關鍵物種,就能維持整個食物網的穩定。如果這些“招牌菜”消失,就像食堂突然不供應米飯,整個動物群落都會受到影響。
下次當我們看到動物紀錄片里的雪豹時,可以驕傲地說:“我知道它們為什么能和鄰居們和平相處!因為它們會聰明地選擇不同的食物,就像我們在食堂排隊選餐一樣。”科學家們還在繼續研究,希望幫助這些高原“食客”們永遠擁有豐盛的餐桌。
來源: 科普中國高校行之“人與自然和諧共生”
內容資源由項目單位提供