音像动物王朝(自然选择下的群体智慧)冉浩

序 / III
部 群聚而栖
因而聚群 / 003
集体的坚盾 / 007
有序的鱼群 / 007
银色的闪光 / 011
向外的牛角 / 015
群体、警戒与安全感 / 021
尽职的哨兵 / 026
为了我们的餐桌 / 031
餐桌旁的巨蜥 / 031
河湾的鳄鱼 / 035
合作的掠食者 / 041
简单合作与群捕 / 047
为了倾心的那只 / 053
蛙声一片 / 053
黑松鸡的表演 / 056
审美与品位 / 062
小石子与忠贞 / 067
一枚蛋的阴谋 / 073
“城市”托儿所 / 078
漫长的旅行 / 087
迁飞的虫 / 087
洄游的鱼 / 091
迁徙的鸟 / 096
东非的大迁徙 / 102
前往目的地 / 109

第二部分 氏族与王朝
雉鸡家族：聚散离合的日子 / 117
蹄子与尖角：有蹄类的家族生活 / 129
象：系氏族与男人帮 / 139
大猫王朝：联合体和狮子王 / 149
丑之诸侯：草原上的鬣狗 / 167
犬狼诸侯：狼王与犬王 / 177
虾蟹王国：珊瑚丛中的神秘国度 / 199
门牙王国：啮齿动物与鼹鼠女王 / 209
群蜂王朝：罐子与 / 219
白蚁城堡：的建筑帝国 /
游猎部族：行军与觅食路径 / 249
昆虫农国：捡种子、种蘑菇与自组织 / 263
海之文明：鲸豚与动物的文化传承 / 279
人猿星球：在驯化和自我驯化中前进 / 301
后记 / 317
参考文献 / 317

冉浩，动物学者，作家，广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建重点实验室特聘研究员，昆明动物所物多样与基因组学课题组成员、顾问，物种长，中国科普作家协会会员，研究方向为社会生物学和古生物学。已合作发表动物学SCI（科学引文索引）多篇，科学类CN期刊文章超过700篇，出版图书20余册，如《蚂蚁之美》《寻蚁记》《发现昆虫》《非主流恐龙记》《电影里的科学事儿》等。作品多次获奖，代表作《蚂蚁之美》入选图书馆第十届文津图书奖图书，2016年新闻出版向全国青少年百种出版物，第六届“少年中国”科技少年应读作品。文章多次入选各省市中阅读题，曾入选2017年全国成人高考语文卷阅读材料。

我捏着一只花蛤（Ruditapesphilippinarum），这是一种再常见不过的贝类，在它小小的贝壳上聚集着好几个比纽扣还要小的藤壶。我端详许久，随后把这个微小的动物组合放回了海水里。在自然界，藤壶要经常面临退潮的威胁，它们已经适应了这种生活状态，在离开海水以后，还能够坚持存活很久。回到海水里后，很快它们就活跃了起来，藤壶打开盖子，伸出一些细小的蔓足，这些蔓足就像一些带毛的触角，开始滤食水中的有机质。
很多时候，藤壶是不讨喜的动物，它们会吸附在各种东西上。在海滩，它们吸附在岩石上，会硌脚；在船底，它们增加船的阻力；在动物的身上，它们就像膏药一样，怎么也弄不掉……好在，藤壶的味道还算不错。这些小生物可以产生强力的胶质，将自己牢牢吸附在目标上，你得用刀子才能把这些美食撬下来。事实上，幼年时期的藤壶是可以运动漂泊的。但是，经过变态发育以后，它们产生了厚重的铠甲，同时也把自己固着在一处，不再移动。有趣的是，你会发现它们总是倾向于聚集成一小丛，这是因为它们能散发出化学信息，召集同伴。
藤壶为什么要这样做？既然它们可以在海水中滤食有机物，若是彼此更分散一些，岂不是能独享更大的区域，获得更多的食物吗？为什么即使身处在同一片小贝壳上，它们还要尽可能地挤在一起？
藤壶是雌雄同体的动物，理论上说，它们可以用自己的精子给自己的卵子授精，然后产下后代。然而，这种情况少见。常见的情况是，它们会用自己的雄殖器官给旁边藤壶的雌殖器官授精，同时用自己的雌殖器官接受来自藤壶的精子。藤壶不能移动，因此，它们拥有动物界中相对身体比例来说，极可能是的雄殖器，以便伸出来找到附近的藤壶。从这个意义上来讲，至少要有两个藤壶，还要靠得足够近，才能完成这种互相受精的过程。如果在附近找不到同类，藤壶也可以把精子直接入水中，期待这些精子能够被藤壶捕获。然而，自然选择显然并不鼓励后一种生殖方式，它相当浪费精子，繁殖力低下，经过若干代后，这样的藤壶很可能断子绝孙。而彼此在一起生活的藤壶，则能产生足够多的后代，并会将这一传统延续下去。群居的藤壶，也许就是这样形成的。
仔细看看周围，我们会发现很多聚群的动物：地上爬行着成群的蚂蚁队伍，枝条上密布着蚜虫，一群麻雀飞过头顶，远处的池塘里还有成群的游鱼……有些动物也许只是临时凑到一起，形成了简单的群体；但有些彼此之间存在着稳定的关系，比如亲缘关系，并由此形成了关系更为复杂的家庭、家族，甚至社会。事实上，多数动物至少会在生命的某一个阶段与同类，甚至是异类，聚集成小群。当然，它们也因此得到益处，或是寻求保护，或是分享资源，或是交配繁殖，等等。自然选择会推动动物走到一起，在适当的时候，也促使它们彼此分离。聚而成群，已经成了动物基本的生活方式之一。
集体的坚盾有序的鱼群在碧绿的水潭边，我正在发愁。在靠近水潭边缘的浅水区，可以看到水里有很多针尖大小的小鱼。大概在全中国任何一个大点儿的水坑里都能看到这种小鱼，它的名字相当朴实，叫“”（Hemiculterleucisculus）——这就是它的中文正式名，与“餐”同音也足以说明它在人们心中的地位。它是菜市场常见的白色小鱼之一，体长大约10厘米，炸酥后相当好吃，俗名叫白条。还有一种和它长相比较相近的油（Hemiculterbleekeri），也叫油鱼，同样有白条的俗名，摸起来身上油乎乎的，但我觉得味道更好一点儿。
我眼前这些只有1厘米左右，比针尖略大，离长大还差得远。
那些大一点儿的个体应该在更深的水域游荡。这些微小的动物正在成群地游动。我想用水瓶抓一些，然而这相当困难。当我把水瓶没入鱼群密集的地方时，顷刻之间，这些鱼儿就逃离了危险区域，没有一条会慌乱地撞进我的瓶子里。
当然，作为一个熟悉动物的家伙，我不大可能铩羽而归。竟，几岁大的女儿正在后头的树荫下面眼巴巴地等着呢。我只好把水瓶半潜入水中，然后一动不动地等待着靠近的小鱼，一旦小鱼靠近了瓶口，我就立刻下压瓶口，借涌入的水流把小鱼冲到了瓶子里。然后，我倒掉多余的水，连水带小鱼装进小水桶里，交给兴高采烈的女儿看管。通常，在采集活的小动物时，尽量不要用手去触碰它们，这样很容易伤到它们。特别是这些动物还特别小的时候，轻轻碰一下很可能就会造成严重的内伤。如果你是用渔网捞到的，正确的做法是把网翻过来，轻轻抖动，让鱼自然落入水桶中。当然，前提条件是，你不能捕捉受保护的鱼类。
忙了很久，，我捕到了二三十条小鱼，加在一起也不够小半勺。在小水桶里，它们再次组成了小鱼群，围绕着水桶的内壁游动。鱼类的成群游动能够体现出一些优越，当鱼以相同的速度和方向前进时，它们能利用相互间产生的涡流来减小受到的摩擦力。理论计算显示，集群行动所受到的摩擦力大约只有单独行动的1/5，这可节省了不少能量。
在把它们放生之前，我们要好好观察一下，看看它们是如何运动的。我的感觉是，整个鱼群带有一种有秩序的美感。相同的方向，均匀的速度，并且互不冲撞。这样的群体是怎样组织起来的呢？
在当代，有一种特别的算法，叫作“人工鱼群算法”。这是一种通过计算机来模拟鱼群的行为，然后实现对系统的运算和资源调配的优化的算法。这个算法归纳出了聚集形成鱼群的三个规则：个叫隔规则，就是每条鱼之间存在一个距离，防止它们过于接近；第二个叫对准规则，就是后面一条鱼对准前面一条鱼的方向，因此得以复制前面一条鱼的游动路线；第三个叫内敛规则，就是鱼要尽可能贴近周围鱼的中心。遵循这三个规则，它们就可以互不拥挤地聚群游动了。
不过，事情还会再复杂一点儿。至少，我们还要搞清楚鱼群前进的方向是怎么确定的。很多时候，鱼群运动的方向并不是随机产生的，而是具有一定的目标。对巡视浅水的来说，群体中较大的个体就是很好的领导，它们游动的速度快、耐力好，更容易游到队伍的前面。鱼只要跟住就行。显然，游在前面的鱼是有风险的，它可能首先遇到危险。但是，回报也是丰厚的，它将首先发现食物，享有吃口的权利。
另一些鱼的情况会更加复杂，比如金鱼。如果把鱼看成是车，那金鱼就是其中的跑车——动力强劲、线条流畅、为速度而生。它们鱼雷般的体形在水中具有足够的冲击力，而强健的肌肉能够确保它们高效的运动。它们的肌肉确实特殊，在“吃货”眼中，新鲜的金鱼片应该是红色的，因为里面蕴含着丰富的毛细血管网，这代表着肌肉强大的运动能力。正因为如此，金鱼剧烈运动所产生的能量使它们的体温要高于海水温度，有了一点儿温血动物的感觉。目前，已知至少有13种金鱼是部分温血的，占了金鱼的绝大多数。较高的体温反过来也可以支持金鱼以一种极高的速度游动，以黄鳍金鱼（Thunnusalbacares）为例，其游动速度可以高达每小时75千米。
这些可以生长到超过3米、重数百千克的游泳健将一辈子都在游泳，从没有休息过，否则很可能会被憋死……这种奇葩的特和某些鲨鱼很像，金鱼不能主动将水抽入鳃里，它们必须张着嘴，通过游动，让水从口中流入，然后再流过鳃，这是一种“撞击式呼吸”。巨大的能量消耗使得金鱼必须吃下大量的食物，一餐就要吃下相当于体重18%的食物。鱼、乌贼、虾蟹之类的海洋生物都是它们的食物。
由于体温高，金鱼反应迅速，是海洋中的强大掠食者。金鱼群因其长距离的游动而被称为“全球鱼类”，虽然夸张，但也说明了其活动范围之广。如一些金鱼在墨西哥湾出生，然后横穿整个大西洋，到欧洲海岸进食，之后再返回墨西哥湾进行生殖。但问题是，金鱼是如何完成如此长距离的迁徙而不迷路的呢？
2014年，德卢卡（G.DeLuca）等人通过构建理论模型对这种现象进行了解释。他们的模拟结果显示，一小部分“有知识”的群体成员可能发挥了关键作，当从迁徙的鱼群模型中剔除掉这些鱼时，群体马上就会发生混乱。