“吃东西的时间到了”：研究显示青蛙敲击脚趾可能是一种吸引猎物的策略 _青蛙

“吃东西的时间到了”：研究显示青蛙敲击脚趾可能是一种吸引猎物的策略。信用:bior XIV（2024年）。DOI: 10.1101/2023.09.15.558032
据美国物理学家组织网（斯蒂芬妮·鲍姆）：众所周知，一些种类的青蛙在寻找猎物时会轻拍它们的后脚趾；这在网上发布的许多视频中都可以看到。然而，到目前为止，只有少数研究关注了敲击习惯本身，对其背后的原因知之甚少。
现在，来自伊利诺伊大学香槟分校的两名研究人员分析研究了染毒青蛙（树蛙）的行为。他们的发现发布在bioRxiv预印本服务器上。
D.tinctorius是一种小型箭毒蛙（不到5厘米，重约3克），通常在南美洲北部的雨林地区发现。这些青蛙通过从皮肤内的腺体分泌一种使人瘫痪并可能致命的毒素来保护自己免受捕食者的威胁。在野外，它们吃昆虫和蜘蛛等非昆虫类节肢动物。
由于这些青蛙猎物的速度和体型较小，因此它们能够探测到猎物的运动以成功捕获猎物至关重要。
早期的研究报道了青蛙和蟾蜍高度发达的振动敏感性，尽管主要是在讨论它们躲避自己的捕食者的能力时。这项新工作的研究人员指出，根据2008年的一项研究结果，食人甘蔗蟾蜍“以最有效吸引同种猎物的频率振动脚趾” 。此外，众所周知，青蛙的节肢动物猎物对振动非常敏感，并会对振动做出反应。
这导致研究人员假设来自D. tinctorius敲击脚趾的振动会刺激潜在猎物的运动，使青蛙更容易找到；青蛙通常会根据情况调整敲击速度。
研究小组试图了解青蛙在不允许它们与猎物振动接触的情况下是否敲击得更慢；他们是否在促进振动的表面上敲击得更快；以及敲击是否有助于它们更成功地捕捉猎物。
在各种条件下测试攻丝
研究人员在他们大学的研究设施中对饲养在terraria中的D. tinctorius个体进行了测试。每周三次，这些青蛙以撒有维生素的果蝇为食。研究人员用这些青蛙进行了三项试验。
首先，他们在喂食期间给青蛙个体拍摄高速视频，期间他们将半茶匙果蝇放入玻璃容器中，然后在非喂食期间给同一个体拍摄高速视频，记录每次记录期间伴侣的接近程度。
在第二次试验中，他们评估了当猎物在一个单独的、难以接近的表面上移动时，青蛙是否会调整它们的敲击行为。为此，研究人员将果蝇放在青蛙terraria的透明培养皿中，在青蛙试图攻击猎物时录制高速视频，并在第二天对同一只青蛙和自由移动的猎物重复测试。
最后，研究小组测试了青蛙在四种不同表面上的敲击率，这些表面的性质和柔韧性各不相同:
落叶层（天然、柔韧）土壤（天然的、不可耕种的）凝胶（非天然、柔韧的【1%琼脂】）玻璃（非天然、不可种植）。
他们将青蛙分别放入测试用的水盆中，让它们适应每个表面，然后像第一次试验一样，在喂食和非喂食期间给它们喂食并收集数据，这次还记录了青蛙的击打次数和成功率。
进食、猎物的可及性和表面在割胶率中起作用
第一次试验证实，喂养有影响。研究小组发现，当猎物不在身边时，青蛙会增加叩击次数（平均值。389次/分钟），而在有伴侣青蛙在场的情况下进食时更是如此（平均684次点击/分钟）。由于附近没有伴侣青蛙，也没有猎物，敲击次数显著下降（平均50次/分钟），如果有伴侣在附近但没有猎物的话，频率会更高（平均43次/分钟）。
研究人员观察到， “我们强调，在每分钟每脚趾最多几乎500次敲击的情况下，这种行为对于任何脊椎动物的肌肉运动来说都是难以置信的快。简而言之，这些发现证明了拍打和喂食之间的联系，并为进一步研究提供了有趣的途径。”
第二次试验表明猎物的可及性很重要。当青蛙可以看到但无法抓住培养皿中的苍蝇时，它们平均每分钟轻拍50次，即使它们继续试图抓住苍蝇。当苍蝇自由移动时，青蛙敲击的速度明显加快（平均。166次敲击/分钟）。
基于这些结果，研究小组指出，“当青蛙能看到但不能捕捉苍蝇时，青蛙敲击的次数明显减少，但仍会被捕食。我们认为这种敲击率的变化可能与振动刺激和/或猎物捕获成功的反馈的变化有关。这一观察表明，青蛙可能会根据猎物的反应改变它们的敲击行为。”
最终试验表明，敲击率因表面类型而异，柔韧表面的敲击率更高:
落叶（天然、柔韧）:平均。255次点击/分钟土壤（天然的、不可耕种的）:平均值。98次点击/分钟凝胶（非天然、柔韧的【1%琼脂】）:平均值。118次点击/分钟玻璃（非自然、不可雕刻）:平均值。64次点击/分钟。
有趣的是，青蛙在测试的terraria中敲击的平均速率比它们在家里的terraria中低。然而，研究人员指出，在最后的试验中，不同的表面类型并不影响猎物出击的总数或青蛙的出击成功率。随着青蛙敲击的加快，它们的击打率增加，但它们捕获猎物的整体成功率与敲击率无关。
研究人员在评论第三次试验结果时写道...我们发现，尽管青蛙熟悉土壤和树叶的两个表面，但青蛙对土壤的敲击量比树叶少。综合来看，这些观察结果表明，青蛙根据底物类型调节敲击行为，而与猎物捕捉尝试无关。”
总的来说，研究小组建议进一步研究敲击的生物力学以及青蛙和猎物对振动的敏感性，并测量敲击产生的表面振动，将对青蛙的这种行为有更多的了解。