蚊群具有某些類型的機械性能，有時還會對一種作為粘彈性的刺激做出反應(yīng)，這是斯坦福大學和羅瑟姆斯特德研究所一組研究人員的發(fā)現(xiàn)。在發(fā)表于《科學進展》(Science Advances)上的研究中，該小組描述了他們對一種蠓群體行為的研究以及發(fā)現(xiàn)。

蠓是兩翅蒼蠅的一種分類，有許多物種，其中大多數(shù)與生活在水或沼澤地區(qū)附近的蜂群有關(guān)，在這項新研究中，研究人員希望從整個群體的角度。

而不是從群體中的個體的角度，更多地了解群體行為的物理特性。為了達到這個目的，研究人員獲得了大量的雄性搖蚊，這些搖蚊會聚集在一個特定物體上，比如樹樁上，作為交配儀式的一部分。在實驗室里，研究人員在水箱底部放了一塊方形的黑色氈，讓蠓作為它們的定向?qū)ο?。當那塊毛氈被移動時，蜂群做出了反應(yīng)。為了測試蜂群對它的反應(yīng)，氈方被連接到一個小型振動裝置上，研究特別關(guān)注的是群體作為一個整體對下方移動物體的反應(yīng)。

研究發(fā)現(xiàn)，其行為是分層的，那些離運動物體近的，比那些離運動物體較遠的反應(yīng)更快。研究人員認為，這可能是由于個體之間的信息傳播延遲造成。研究還觀察了蜂群的力學特性——有時蜂群表現(xiàn)得很有彈性，而有時則表現(xiàn)得更像一種粘性液體。這在物理學術(shù)語中意味著它表現(xiàn)得像一種粘彈性材料。研究還發(fā)現(xiàn)，有時粘度特性被彈性特性所克服，這導(dǎo)致了蜂群整體運動的阻尼效應(yīng)。

研究人員認為這使得蜂群更加穩(wěn)定，使得雌性更容易找到它，發(fā)現(xiàn)可能與成群結(jié)隊有關(guān)。群居動物通常形成群體，被認為表現(xiàn)出緊急的集體行為。這一假設(shè)表明，動物群體在群體尺度上應(yīng)該具有與個體不直接相關(guān)的屬性，就像大塊材料具有與其組成原子不同的屬性一樣。通常通過測量材料對受控擾動的響應(yīng)來探測材料，但這些實驗很難在動物群體上進行，尤其是在野外。

本研究展示了實驗室蚊群具有突現(xiàn)的連續(xù)體力學特性，顯示了對應(yīng)用振動視覺刺激的集體粘彈性響應(yīng)，這使研究人員能夠為蚊群提取存儲和損失模量。發(fā)現(xiàn)蜂群在粘性和慣性兩方面都存在強阻尼擾動。因此，不像鳥群，似乎使用集體行為來促進無損的信息流通過群體，結(jié)果表明，蚊群使用它來穩(wěn)定自己，以抵御環(huán)境的干擾。

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參考期刊《科學進展》

DOI: 10.1126/sciadv.aaw9305

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