惡劣環境中求生存 生物界也懂賽局理論

羅智華 |2012.06.15
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冰河瓦解速度愈來愈快、全球暖化日益嚴重,隨著氣候變遷愈加劇烈,不僅身為萬物之靈的人類想方設法找對策,首當其衝的自然界生物也得努力在惡劣環境中力求生存。

為了解鳥類在面對氣候與環境改變時的因應之道,台灣大學森林環境暨資源學系教授袁孝維與中央研究院生物多樣性研究中心助研究員沈聖峰組成研究團隊,長期觀察台灣特有種鳥類─「冠羽畫眉」,結果發現可愛的冠羽畫眉並不會因環境變惡劣而加強競爭、相互搶食,反而會攜手合作、同舟共濟,令人意外的創新發現引起全球關注。

研究冠羽畫眉長達二十年,為國內該領域生態權威的袁孝維表示,冠羽畫眉只有分布在台灣的中高海拔山區,是台灣特有種鳥類,可說是「僅此一家,別無分號」,討喜模樣常吸引不少鳥迷拍下動人姿態。有趣的是,冠羽畫眉不只台灣獨有,生態也相當特別。

為一窺堂奧,研究團隊蒐集了37個冠羽畫眉鳥巢,共85天的孵蛋競爭錄影畫面,分析了近三百個小時的餵食雛鳥資料,從中研究發現,冠羽畫眉具有很特殊的「共用一巢」合作生殖行為。她表示,這種生態在自然界十分少見,以目前全球將近一萬種的鳥類中,大約只有不到二十種鳥類會出現這樣的繁殖行為。

袁孝維解釋,所謂的「共用一巢」合作生殖行為就是指多對冠羽畫眉會在同一巢內彼此競爭生蛋,但為了讓後代可以順利繁衍與生存下來,而共同合作築巢、孵蛋與照顧雛鳥。

以冠羽畫眉生態為博士論文主題的沈聖峰表示,研究團隊發現冠羽畫眉在惡劣的天候如暴雨不歇、颱風等環境下,冠羽畫眉會減少族群內的個體競爭,像是降低為爭奪生蛋時的鳥巢「卡位」戰等,或是減少下蛋顆數以增加雛鳥存活率,甚至還從觀察中發現「共同孵蛋」的互助行為,也就是別隻畫眉媽媽會幫另ㄧ隻鳥媽媽孵卵,藉此發揮互助合作效果。

而果然是「團結力量大」,研究團隊發現藉由這樣的互助機制,不但冠羽畫眉彼此競爭減少,就連雛鳥也因此受惠,不只降低死亡率,長大後離巢成功率也大大增加。

沈聖峰表示,團隊運用演化賽局理論的模式來分析這個生態現象,結果恰好驗證孫子兵法中「同舟共濟」概念,顛覆了我們過往認為資源愈少、愈要爭個你死我活的刻板印象;反而是環境愈困頓惡劣時,更要懂得共體時艱、相互合作,才能獲取最大利益。

這個花了團隊四年時間、觀察超過一千隻冠羽畫眉所完成的有趣成果,不但有助科學界了解氣候變遷對生物生態影響的創新面向,研究內容也發表在國際知名期刊《Nature Communications》,引起國際關注。


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