Lixing Sun: The Liars of Nature and the Nature of Liars
撰文:熊雨龙,审核:梁希同
9月6日,中央华盛顿大学(CWU)生物科学系孙立新教授应邀围绕其最新出版的书籍“The Liars of Nature and the Nature of Liars”,在吕志和楼B101报告厅作了精彩的报告。北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心梁希同研究员主持报告会。
本期学术笔记根据孙立新教授题为“The Liars of Nature and the Nature of Liars: Lying and Deceiving in the Biological World including Humans”的学术报告整理而成。
今天,虚假信息对社会和我们的生活质量构成了前所未有的威胁。我们很多人都对欺骗的普遍存在感到困惑:它是如何发生的,为什么它如此多样化和广泛,以及我们可以做些什么。孙立新教授通过深入介绍生物世界中欺骗的多样性以及背后的进化逻辑回答了这些问题。
1. 欺骗具有多样性和普遍性
无论是动物、植物或是真菌,甚至是细胞或基因,欺骗在自然界中广泛存在。
美洲的负鼠(图1A)在被捕杀的时候会选择装死,以降低捕食者的捕杀欲望从而逃生;雌性刺鱼被吸引到雄鱼精心筑好的巢中产卵(图1B),随后雄鱼让卵受精并将其进行保护。除了武力赶走来犯的其他雄鱼之外,它也会制造此处无卵的假象来引开这些雄鱼;变色龙(图1C)通过控制皮肤上的虹色细胞产生与环境相适应的结构色来伪装自己,从而逃避天敌;亚马逊区域的飞蛾幼虫在受到惊吓时会给头部充气(图1D),伪装成毒蛇的头吓退捕食者;白松露能够分泌雄烯酮,这是雄猪身上的一种激素,雌猪对此非常敏感,所以传统的意大利人会训练雌猪帮忙找到白松露(图1E);百香果的叶和果实是鳞翅目幼虫(如蝴蝶)的食物,所以鳞翅目的成虫喜欢把卵产在百香果的叶上。百香果则通过叶片上与虫卵颜色相似的小白点来欺骗成虫(图1F),成虫就不会选择在这片叶上产卵。Hela cells通过欺骗自身凋亡的程序来获得永恒的分裂能力(图1G);B染色体(图1H,狍子染色体的核型)在细胞中没有什么功能,但却可以通过“搭便车”的方式一代又一代地传递下去。
2. 欺骗分为两类:撒谎和蒙骗
撒谎:在通讯中编造一个准确的信息进行欺骗,往往发生在同类之间。
繁殖期间的雄性(Type I)斑光蟾鱼会在潮间带筑窝,然后发出特定的声音吸引雌性个体前来产卵(图2A)。同时也存在另一群雄性(Type II)个体,它们的体型接近雌性并且没有发声器官。Type II雄性以此来欺骗Type I雄性,并潜入Type I雄性的窝与雌性进行交配;雄性束带蛇对雌性的竞争十分激烈,雌雄比往往能达到1:10甚至更多。一些体型小的雄性为了在竞争中获胜,会在行为和气味上伪装成雌性混入蛇群(图2B),来寻找交配的机会;雄性大熊猫在发情期通过倒立的姿势用肛腺和尿腺标记性激素(图2C),标记点的高度会反映该大熊猫的体长。肛腺的信息较为“诚实”,而尿腺可以借助水压标记更高的位置,在体长信息上对雌性个体撒谎;经验丰富的雄性大西洋莫利鱼(Atlantic molly)只会在与心仪的雌性独处的时候展示自己(图2D)。面对年轻的雄性,它们会向自己不感兴趣的雌性求爱,引导这些年轻个体认为这些雌性才是“美”的,这样就可以减少竞争对手的数量;雌性小鼠的尿液中存在2,5-二甲基吡嗪和4-庚酮,这是它们的天敌——雪貂身上的典型化学物质。雌性的小鼠利用这些化学物质驱逐自己不感兴趣的雄性小鼠(图2E)。
图2 不同生物的撒谎行为
蒙骗:利用认知上的弱点进行欺骗,同类和不同种生物之间均可发生。
> 认知的错觉
Ebbinghaus illusion试验是一种对实际大小知觉上的错视(图3A)。在错觉图中,两个完全相同大小的圆放置在一张图上,其中一个围绕较大的圆,另一个围绕较小的圆。围绕大圆的圆看起来会比围绕小圆的圆还要小;雄性虹鳉腹部有黑色斑点,黑色斑点越大,对雌性的吸引力越强(图3B)。为了彰显自己的魅力,雄性虹鳉会找比自己黑斑小的其他雄性一起去追求雌性。
> 透视
雄性园丁鸟(Australian bowerbirds)为了吸引雌性会搭建“凉亭”(图4 AB)。为了让“凉亭”更具吸引力,它们会在凉亭远处放置体积较大的白色物体,在近处放置体积较小的白色物体,形成一个更加透视的效果,让“凉亭”看起来更加深邃和复杂。
> 不连续的点
如图是点阵化处理后乔布斯的照片(图5A),如果我们将点的数量减少,则很难辨认出他是谁。动物对图像的识别需要连接足够多的点,而大熊猫黑白相间的皮毛形成的破碎轮廓使捕食者从远处观察时很难形成蓬松、笨拙和美味动物的形象,特别是在大熊猫自然栖息地常见的白雪背景下(图5 BC)。
> 拟态伪装
拟态伪装(mimicry)是指一个物种在进化过程中,获得与另一种成功物种相似的外表以欺骗捕猎者远离拟态物种,或者是引诱猎物靠近拟态物种。譬如食蚜虻(hoverfly)会伪装成可怕的蜜蜂来保护自己(图6A);采采蝇是吸血蝇的一种,它们不喜欢黑白相间的条纹,因为这会影响它们的着陆。所以斑马的黑白色条纹可以有效防止采采蝇的叮咬(图6B)。
大多数鸟类很难区分自己和其他鸟类的卵(图7),这是因为卵型的物体在它们的生活中并不常见。蜜䴕鸟(honeyguide)会将自己在体内孵化过一段时间的卵放置在宿主的巢中,所以蜜䴕雏鸟会提前破壳而出,随后用它们尖锐的喙啄碎宿主的卵,进而从代孕妈妈那里垄断食物。
部分兰科植物会模仿雌性的黄蜂的形状与气味,吸引雄蜂来“交配”(图8),进而达到传粉的目的。
> 警戒色
警戒色是指某些有恶臭和毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹,这些鲜艳的体色能对敌人起到一种威慑和警告的作用。无毒动物会模仿有毒动物的警戒色,如帝王蛇(图9A,King Snake,无毒)会模仿珊瑚蛇(图9B,Coral Snake,剧毒)的花纹来保护自己。这些有毒动物之间也会相互模仿。南美洲不同地区的釉蛱蝶(图9 CD,Heliconius butterflies)亲缘关系较远但花纹非常相似。共用同一种色泽来警示鸟类会降低所有地区釉蛱蝶的被捕食概率。
3. 诚实行为的意义
诚实的行为在沟通中是必不可少的。
雄性音乐蛙在泥里挖洞筑巢(图10A),巢穴可以为卵提供庇护。雌蛙通过能够通过在洞内外鸣叫的频率变化来区分有巢和没有巢的雄蛙,而没有巢的雄蛙很难装出有巢的样子;在繁殖期间雄性白鹈鹕喙上会长出角质(图10B),而角质遮挡了部分视线,这可以彰显该鹈鹕在视力部分受损时仍然可以做得很好,所以能有效的吸引雌性;河狸是会互相帮助的群居动物(图10C),它们通过肛腺分泌物来区分陌生人、近亲和远亲;在马里,多贡人在节日期间戴着笨重的面具跳舞(图10D)。由于背负着沉重的负担,人们跳舞时非常谨慎,因为如果他们失足摔倒,他们的脖子可能会被折断。所以,只有最强壮的男人才能戴着最大的面具跳舞,而他们对异性有着最强的吸引力;新几内亚是鸟的天堂(图10E),这里的一些雄性鸟类有着长长的尾巴。这些长长的尾巴很大程度上限制了它们的行动能力。因此只有健壮的雄鸟才能拥有长尾,这也是雌鸟的择偶标准。
4. 人类之间的欺骗与反诈
红极一时的谎称能取代比特币的维卡币曾在世界各国吸金,这场骗局导致全球受害者共损失40多亿美元;自欺欺人的现象也并不罕见:据调查,美国有超过90%的人认为自己的驾驶技术强于平均值,87%的学生认为自己的学术水平高于平均水平等等(邓宁-克鲁格效应)。
但并非所有的欺骗都是糟糕的。从利益的角度来说,欺骗也可以分为三类:
1. 亲社会的欺骗:关心他人,旨在尊重、协助或保护他人的利益。
2. 反社会欺骗:自私,旨在以牺牲他人利益为代价谋求自身利益。
3. 自私的欺骗:只关心自己,但不会对他人造成明显的伤害。
我们应该允许亲社会的欺骗,但要坚决反对和遏制反社会的欺骗。同时要不断提高反诈意识,坚定支持反诈宣传,维护和谐友好的社会氛围。
综上,孙立新教授生动地介绍了自然界和人类社会中随处可见的欺骗行为,剖析了欺骗的类型,揭示了欺骗的原理,为反诈提供了有力的理论依据。同时孙教授也证明了欺骗不仅是进化的产物,它还可以通过欺骗者和被欺骗者之间进化层面的军备竞赛,在其中作为一种强大的催化剂,促进多样性、复杂性甚至美感的出现,从而产生一个充满生物和文化多样性的世界。
参考文献
[1] Sun, Lixing. "The Liars of Nature and the Nature of Liars." The Liars of Nature and the Nature of Liars. Princeton University Press.
(本文所用的图均来自The Liars of Nature and the Nature of Liars及百度图片)