板球格鬥俱樂部:勝利增加攻擊性

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這比螞蟻農場更有趣。這比跳蚤馬戲團更令人興奮。歡迎來到板球格鬥俱樂部。板球格鬥俱樂部的第一條規則是:你不能談論板球格鬥俱樂部。板球格鬥俱樂部的第二條規則是:你不能談論板球格鬥俱樂部。

在整個動物王國中,同一物種個體之間發生攻擊性衝突時,失敗者變得不那麼具有攻擊性,而勝利者變得更具攻擊性。反過來,勝利者更有可能贏得隨後的戰鬥,即使是面對新的對手。

為什麼會發生這種情況?最近的一系列證據(基於對魚類小鼠的研究)表明,社會衝突會導致睪酮水平升高,進而導致競爭行為和攻擊性。這個假設的問題在於,勝者效應在無脊椎動物以及具有非常不同的生理系統的脊椎動物中都已被觀察到。除了睪酮之外的其他物質可能對勝者效應負責。


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為了調查勝者效應導致攻擊性增強的來源,研究人員簡·裡裡奇和保羅·安東尼·史蒂文森組織了地中海田野蟋蟀 (Gryllus bimaculatus) 的“錦標賽”。他們進行了一系列戰鬥,戰鬥之間有五分鐘或二十分鐘的休息時間。

一般模式是這樣的:首先,允許兩隻沒有戰鬥經驗、體重匹配的成年雄性蟋蟀進行戰鬥。這些戰鬥的獲勝者被配對進行第二輪戰鬥,第二輪的獲勝者參加第三輪。除了測量每場戰鬥持續的時間(以秒為單位)外,研究人員還使用從零(躲避)到六(全面摔跤)的等級來衡量遭遇的攻擊性。

當戰鬥間隔時間限制為五分鐘時,他們發現第三輪戰鬥持續時間(11 秒)比第二輪戰鬥(8 秒)長,而第二輪戰鬥又比第一輪戰鬥(6 秒)長。此外,平均而言,第三輪戰鬥升級到比第一輪和第二輪戰鬥更高的攻擊性水平。

然而,特別有趣的是,當戰鬥間隔時間延長到二十分鐘時,這些效應消失了。換句話說,當戰鬥之間有更長的等待時間時,“勝者效應”不再成立。

不僅如此,雖然對於二十分鐘條件下的蟋蟀來說,第三輪戰鬥與第一輪和第二輪戰鬥沒有顯著差異,但條件之間存在顯著差異:二十分鐘條件下的第三輪戰鬥明顯比五分鐘條件下的第三輪戰鬥更短,攻擊性更低。

在這一點上,您可能會問,觀察到的效應是否可能是戰鬥本身的結果,而不是贏得這些戰鬥的結果。研究人員也想到了同樣的問題,因此他們進行了另外兩個實驗。在第一個實驗中,錦標賽的進行方式是蟋蟀會戰鬥,但在出現明顯勝者之前戰鬥就被打斷了。換句話說,這是沒有獲勝的戰鬥。在第二個實驗中,錦標賽的進行方式是將沒有戰鬥經驗的蟋蟀與之前的失敗者配對,因為失敗者更有可能退縮並放棄比賽。換句話說,這是沒有戰鬥的勝利。在比較結果時,研究人員發現,沒有戰鬥的勝利維持了先前觀察到的勝者效應,而沒有獲勝的戰鬥則沒有(更具體地說,雖然它確實導致戰鬥持續時間更長,但攻擊性並沒有增加)。這意味著獲勝是勝者效應的關鍵,而不僅僅是攻擊性行為。在沒有勝利的情況下,攻擊性不會產生攻擊性。

現在他們已經確定勝者效應僅在戰鬥間隔時間短時成立,並且勝者效應是獲勝而不是戰鬥本身的結果,下一步是確定其生理基礎。他們進行了另一輪錦標賽,所有錦標賽都包括五分鐘的戰鬥間休息時間。然而,這一次,他們用四種類型的神經化學物質(或安慰劑,用於對照組)中的一種處理了蟋蟀,每種神經化學物質都已知會阻斷昆蟲神經系統中某些型別的受體。

正如預期的那樣,對照組顯示出與第一個實驗中看到的相同的勝者效應。此外,蟋蟀服用的四種神經化學物質中的三種對蟋蟀的攻擊性沒有影響。對於所有三種治療,勝者效應都得以維持。第四種神經化學物質依匹斯汀,它阻斷了章魚胺的作用,確實產生了影響:不僅勝者效應被消除,而且在比較第三輪戰鬥和對照組的第三輪戰鬥時,它們的攻擊性更低,持續時間更短。

總而言之,這些結果顯示了兩個重要的方面。

首先,在早期戰鬥獲勝後觀察到的攻擊性增加是短暫的:勝者效應在戰鬥間隔時間為五分鐘時可見,但在二十分鐘間隔時間時則不可見。

其次,這些實驗表明,勝者效應是由一種名為章魚胺的神經化學物質驅動的,它是無脊椎動物版本的去甲腎上腺素,是腎上腺素系統的一部分。

這隻剩下一個問題:為什麼這些研究人員首先選擇研究蟋蟀的攻擊性?簡而言之,獎勵和動機等概念可能非常複雜。因此,研究人員認為,如果我們希望瞭解“獎勵和動機等概念如何在神經系統中編碼”,那麼使用“據推測是非意識動物”是有道理的。

畢竟,在簡單的神經系統中研究複雜的心理過程有著悠久的歷史。例如,我們對記憶的分子基礎的許多瞭解都來自於對海兔加州海兔 (Aplysia californica) 的研究

為此,昆蟲似乎是研究這種與獎勵相關的過度攻擊性的理想生物。

參考文獻

Rillich, J., & Stevenson, P. (2011). Winning Fights Induces Hyperaggression via the Action of the Biogenic Amine Octopamine in Crickets PLoS ONE, 6 (12) DOI: 10.1371/journal.pone.0028891

蟋蟀照片來源:Flickr/kevincollins123

Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大眾科學, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大眾科學's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

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