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清大神经科学教授新发现 破解软丝沟通术

清华研究团队,左起清华大学分子医学研究所博士生林隽砚、系统神经科学研究所教授焦传金、系统神经研究所硕士生蔡岳均。(清华大学提供)

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【大纪元2017年07月27日讯】(大纪元记者赖月贵台湾新竹报导)看着水族箱里的生物忽而贴近共游,忽而状似攻击,它们的身体语言到底在“诉说”什么?继去(2016)年的“乌贼会算术”之后,今年清华大学再发现,软丝会变换体色沟通谈恋爱、向竞争对手示威等,清大系统神经科学研究所教授焦传金的研究团队,破解了软丝沟通之谜。

研究团队把软丝的头、触腕、鳍、身体的颜色变深或浅、出现斑点或条纹等图案,分析归类为27个单元,快速地变换体色排列组合,就能传达“我爱你”或“打赢了”的讯息。

这篇解开软丝变换体色传达讯息的论文不仅登上生科领域顶尖期刊《生态与演化尖端研究》,还获《科学日报》及Eurek Alert等国际科学新闻网站报导,外媒报导对焦传金教授研究团队大表赞扬。

雌、雄软丝成对游泳。(清华大学提供)
雌、雄软丝成对游泳。(清华大学提供)

软丝变色比变色龙还快

焦传金指出,变色龙靠内分泌来变换体色,其变色速度远比不上用神经系统来控制体表色素细胞的头足类生物,软丝、乌贼、鱿鱼等甚至一秒钟即可变换体色及体表图案好几次,是生物界真正的“变色王”。

但学界过去只知软丝会变换体色,并不了解它们变色或出现图案的规则、模式与意义。焦传金教授指导学生林隽砚、蔡岳均,亲自下海观察并拍摄软丝影片,发现软丝在共游、戒护、竞争、交配时,会出现特定、快速的体色组合单元,经过数值分析,可分析归纳为27个体色单元,各式的排列组合表示不同的意义。

为了研究潜水拍摄 吃尽苦头

林隽砚长年泡在东北角海域,用水下摄影机记录软丝的一举一动。(清华大学提供)
林隽砚长年泡在东北角海域,用水下摄影机记录软丝的一举一动。(清华大学提供)

研究软丝语言看似有趣,但研究团队为观察野生软丝也吃尽苦头。博士生林隽砚表示,读硕士时开始研究花枝,并接触潜水,取得潜水执照。2011年起,他为了实地观察野生软丝如何变换体色与图案,长年泡在东北角海域,用水下摄影机记录软丝的一举一动。

“有2、3年从端午到中秋节期间台风接着来,所有的软丝卵全被冲走。”林隽砚回想起水下作业的辛酸,“有时海象真的很差,为了赶实验,硬着头皮潜下水,伸手不见五指,挣扎摸索着才爬回岸上。”倒楣的是,有段时间软丝的卵竟陆续神秘消失,“装摄影机才抓到凶手,原来是只大海龟把一串串的软丝卵全吃光!”

软丝的27种基础体色单元 。(清华大学提供)
软丝的27种基础体色单元 。(清华大学提供)

大数据分析 研究动物沟通新招

团队成员之一的蔡岳均则运用大数据分析,找出适合的程式及演算方式,破解软丝传达的视觉讯息,他说,短短十几秒的影片,都得花上数十个小时来分析,但也显示清大这些年推动跨领域学习的重要性。

焦传金指出,这项成果为研究动物沟通建立一套很好的模式,透过观察,再加上数据分析,就可以“听”到更多。

责任编辑:郑桦

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