尼泊爾埋葬蟲逆境求生術

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尼泊爾埋葬蟲逆境求生術

物競天擇是演化論的核心，不過，在惡劣環境中，生物也能透過彼此合作，使群體競爭力變得更強、獲得更大生存利益！

撰文／沈聖峰

重點提要
■在變動的環境中，社會性的生物如何增加自身的生存利益？以往的生物演化學研究多半探討競爭行為，卻很少觀察對物種競爭力的影響。
■透過實驗設計發現，成群的尼泊爾埋葬蟲在逆境中反而比單獨一對的埋葬蟲容易出現合作的行為，繁殖成功率也比較高，可說是「生於憂患」。
■在全球暖化下，熱帶物種的適應能力低於溫帶物種，因此受到的負面影響比溫帶物種大，也可說是「死於安樂」。

「入則無法家拂士，出則無敵國外患者，國恆亡。然後知生於憂患而死於安樂也。」這是孟子在戰國時代征伐不斷的國際關係中，對國家競爭力提出的深刻觀 察。社會群體，例如國家、公司與動物群體，通常是由個體利益不完全相同的成員所組成，因此當群體間的競爭壓力很強的時候，便可能促進群體內自私的個體互相 合作，增加群體的競爭力，使得群體內成員從中獲取最大的利益。

1960年代，科學家開始辯論天擇究竟是以個體或群體為單位，結果是以個體（基因）為單位的學說大獲全勝。於是近年來演化生物學關注的議題大部份是 自私的個體如何在社會群體中獲取利益，並維持穩定的合作關係，鮮少有研究探討動物的合作行為如何影響社會性的物種與其他物種間的關係（例如，是否透過個體 合作而增強社會性物種的種間競爭力），以及社會行為對物種本身的豐富度、分佈範圍等生態適應上的影響。

自從10多年前，我研究冠羽畫眉的社會行為開始，看到好幾對冠羽畫眉共同築巢、共同育幼，對環境有驚人的適應力（詳見2012年8月號〈冠羽畫眉同 舟共濟〉），從低海拔到高海拔，不論是在人造林、天然林的大樹小樹，甚至苗圃裡的爬藤，乃至於公路邊坡旁的蕨類，都可以看到冠羽畫眉繁殖的蹤影。多年前的 一日清晨，當我在南投梅峰追蹤冠羽畫眉的時候，看到相對稀有的黃山雀，對比起來，心中不禁好奇：為什麼冠羽畫眉這麼普遍，而體型、外貌相仿的黃山雀卻如此 稀少？是否因為合作的關係，讓冠羽畫眉可以成為台灣山區數量最豐富的鳥類？然而，由於鳥類的行為研究工程浩大，當時並沒有機會對這個問題多加著墨。直到四 年多前，從英國回到中央研究院開始研究台灣的尼泊爾埋葬蟲（Nicrophorus nepalensis），才開始進一步研究社會行為如何影響物種的生態適應。

尼泊爾埋葬蟲廣泛分佈於東亞，在台灣也是全島可見，而且數量非常豐富，顧名思義，埋葬蟲主要以動物屍體為食，因此只會出現在腐敗的動物屍體上，常常 被人忽略。不過，由於尼泊爾埋葬蟲這類「覆葬甲屬」（Nicrophorus）的生物，有特殊的合作育幼行為，沒有親緣關係的個體會一起把屍體做防腐處 理，並且埋到地底下儲存，以供幾天後出生的幼蟲做為食物，因此數十年來，在歐美學術界研究甚多。但令人驚訝的是，直到目前為止，促成埋葬蟲合作的演化驅動 力，也就是埋葬蟲合作的好處，科學界至今仍然沒有找到令人滿意的答案。於是我們也想試著找尋答案，以台灣山區為根據地，沿著中部橫貫公路的東西段，試圖研 究隨著海拔高度而變化的生態環境，如何影響埋葬蟲的社會行為。

在2011年的先期實驗中，我們利用大鼠屍體，在野外吸引埋葬蟲繁殖，並改良過去在冠羽畫眉研究中使用的錄影監視系統，應用在埋葬蟲研究上，讓我們 得以清楚觀察何種因素可能影響埋葬蟲在不同海拔環境下的繁殖狀況。透過觀察影片，我們發現蠅類總是可以很快在幾分鐘內就發現屍體，並且產下大量的卵，而在 晚上才出來活動的埋葬蟲，則最快在當天晚上才能發現屍體，因此我們認為「必須與同樣利用屍體的麗蠅互相競爭」，可能是埋葬蟲繁殖成敗的關鍵。

在較低海拔的棲息地，由於氣溫越高，蠅類分解屍體的速率越快，埋葬蟲與麗蠅之間對於屍體的競爭更顯激烈。然而我們也發現，埋葬蟲也許會透過合作， 「清理屍體、移除麗蠅的卵與幼蟲，並共同把屍體埋入土裡」，來與麗蠅的競爭。於是我們接下來的挑戰，就是設計實驗來檢測埋葬蟲合作行為與繁殖成功、麗蠅競 爭壓力以及外在環境（特別是溫度）三者之間的關係。