摘要:▲上图:黑腹果蝇,也称黑尾果蝇,是被人类研究得最彻底的生物之一,为模式生物。上图是一只黑腹果蝇正在享用香蕉。摄影:Sanjay Acharya(CC BY-SA 4.0)
本文来源于“海洋与湿地”(OceanWetlands):
文 | 王昆山
▲上图:黑腹果蝇,也称黑尾果蝇,是被人类研究得最彻底的生物之一,为模式生物。上图是一只黑腹果蝇正在享用香蕉。摄影:Sanjay Acharya(CC BY-SA 4.0)
本文约1600字,阅读约4分钟
一直以来,玩耍行为被普遍认为是脊椎动物的专属特征。它通常具备以下标准:活动与生存无直接关联、行为自愿且能带来愉悦、并非物种典型行为、重复出现但无刻板模式,并且发生时个体不受压力影响。
但最近,一个最新研究颠覆了这个成见。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,近期一项刊登在《当代生物学》(Current Biology)期刊的最新研究中,揭示了黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)可能展现出一种类似“玩耍”的行为,这无疑颠覆了我们对无脊椎动物行为复杂性的传统认知。这项由Tilman Triphan、Clara H. Ferreira和Wolf Huetteroth共同完成的研究,详细描述了果蝇在特制旋转木马装置上所表现出的独特行为模式,并将其定义为一种“感觉寻求”的玩耍形式。
尽管在寄生蜂、蜘蛛和大黄蜂等少数无脊椎动物中曾有“社交玩耍”、或“物体玩耍”的零星记载,但对于由自愿被动运动所引发的玩耍行为,其潜在的适应性价值在任何生物体中都还没得到过明确的阐释。这项研究首次在黑腹果蝇身上观察、并详细描绘了这种“自愿被动运动”的玩耍行为,为我们理解玩耍的进化起源提供了全新的视角。
为了深入探究果蝇的自愿被动运动行为,研究团队精心设计了一种“旋转木马”实验装置。这个“丰富环境”中设有一个持续旋转的圆盘(即旋转木马)以及常规的食物和水源。研究人员将单只雄性果蝇置于此环境中数天,并将其行为与置于静止旋转木马环境中的对照组果蝇进行了细致比较。令人惊讶的是,研究发现,暴露于旋转木马的果蝇表现出显著的个体差异:一部分果蝇明显回避旋转木马,而另一部分则主动寻求刺激,反复长时间地停留在旋转木马上。这种现象被研究者命名为“特异性”(idiosyncratic)行为,意指不同的果蝇对相同的刺激展现出独特的个体偏好。进一步分析显示,那些寻求型果蝇在旋转木马上停留的时间显著增加,且每次停留的时间长短变化很大,这有力地表明它们并非意外受困,而是出于自愿选择。与之形成鲜明对比的是,回避型果蝇则明确地避开了旋转木马。值得注意的是,寻求型果蝇花在旋转木马上的时间是以牺牲觅食时间为代价的,这暗示了这种玩耍行为可能与觅食等生存必需的驱动力之间存在竞争,类似于在大鼠身上观察到的觅食与玩耍之间的权衡关系。
这项研究的结果表明,果蝇与旋转木马的互动并非偶然,而是源于情境性的内在动机。寻求型果蝇能够有意识地登上旋转木马,并在其上自如地改变位置和方向,这进一步印证了其行为的自愿性。研究团队提出,这种自愿地暴露于外部力的行为,能够有效地诱导外部本体感受刺激。通过这种刻意但间接的本体感受刺激,果蝇能够显著提升自我感知能力,这可能通过内部模型训练和多感官整合机制来实现。所谓内部模型,是大脑基于过往经验对自身身体和外部环境所形成的预测,通过与外部刺激的不断互动,这些模型得以持续完善和修正。
这项开创性的研究为“玩耍”行为的定义提供了新的维度。果蝇在旋转木马上展现出的行为,完全符合“玩耍”的各项关键标准:它与直接生存无关,行为是自愿的,表现出非典型的模式,并且在重复中不失变化,同时进行时个体并未处于压力之下。
此外,研究人员还通过巧妙的空间转换实验,进一步证实了寻求型果蝇对旋转木马的偏好,这更加坚定了此种特异性行为反映了果蝇对旋转运动感知为“积极”或“消极”的结论,极大地拓展了人类对无脊椎动物行为复杂性的认知边界,为未来深入探索果蝇玩耍行为的神经生物学机制提供了可行的理论框架。作者指出,对果蝇“玩耍”行为的深入剖析,有望揭示玩耍在进化历程中的适应性意义,并为理解包括人类在内更高级动物的玩耍行为提供新的启示。
(注:本文仅代表资讯,不代表平台观点。欢迎留言、讨论。)
资讯源 | Current Biology编译 | 王昆山
编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶
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用
本
文
王昆山.果蝇也有“童年”?科学家首次发现果蝇的“玩耍”行为.海洋与湿地.2025-05-28
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OceanWetlands
©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
【参考资料】
感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看全文:
Triphan T, Ferreira C H, Huetteroth W. Play-like behavior exhibited by the vinegar fly Drosophila melanogaster[J]. Current Biology, 2025.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982225000557
https://en.wikipedia.org/wiki/Drosophila_melanogaster
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来源:中国绿发会