Fish waves as emergent collective antipredator behavior

2021 年发表在 Current Biology 上。通讯作者为德国莱布尼兹淡水生态和内陆渔业研究所 Department of Biology and Ecology of Fishes 的 Jens Krause。

研究鱼类集群行为的意义。在集群行为的研究中，许多研究将注意力放在 local interaction 如何产生整体的群体特性（细节如何构成整体），但是对于集群行为的意义的研究很少。鸟类捕食鱼类时，鱼群会集体向下潜，在水面产生波浪。研究者们在野外研究了这种集群行为产生的波浪的抵抗捕食者的作用。聚集在水面上的鱼群能够有规律地产生持续时间达到两分钟的波浪。人工产生这种鱼群波浪，使得鸟类攻击的间隔时间翻倍了，从而降低了鸟类的进攻频率。在针对一只鸟类捕食者的实验中，波浪数目越多，其捕食成功率越低。与对照组相比，有波浪的实验组中，鸟类更容易更换停留地点。

研究对象是一种叫 sulphur molly 的鱼（Poecilia sulphuraria）和它的捕食者，绿鱼狗和大食蝇霸鹟。

Figure 1. Collective prey and avian predators.

研究者在文中放了许多实地拍摄的视频，非常有趣。

鱼群在浅水中活动，有捕食者攻击时，鱼群会有规律地从水面集体下潜，再浮上水面，再集体下潜，制造一波一波的水浪。

假说：鱼群波浪会降低鸟类捕食者的进攻频率和捕食成功率。

实验设计：鱼狗捕食时身体会接触水面，会引起 post-attack wave，会出现持续时间长的很多的波，而大食蝇霸鹟捕食时只有喙接触水面，会引起鱼群的反应，但一般只会引起一个波。实验中，人工诱导的 wave 是研究人员们向鱼群中扔东西引起的，模仿鱼狗袭击导致的 post-attack wave，观察大食蝇霸鹟的反应。因为大食蝇霸鹟经常在鱼狗的附近捕食，对这种 post-attack wave 也比较熟悉，不会引入更多不确定因素。对照组则是向离鸟类同样距离的其他位置（没有鱼群）扔东西。

结果如前面摘要所述。