“自然互联网”帮助研究人员探索生命之网

德国综合生物多样性研究中心（iDiv）和耶拿弗里德里希·席勒大学的Ulrich Brose博士领导的一篇新论文拓宽了人们对物种如何通过所谓的“自然互联网”在生态系统中相互作用的理解。该文论发表在《自然生态学与进化》杂志上，揭示了物种不仅交换物质和能量，而且共享影响行为、相互作用和生态系统动力学的重要信息，揭示了自然生态系统以前隐藏的特征

传统上，生态学研究集中在物质相互作用上，如喂养、授粉和种子传播。然而，这篇新论文揭示了物种之间信息交换的重要作用

第一作者、iDiv生物多样性科学理论研究小组负责人Uli Brose解释说：“在不考虑通过自然互联网的信息流的情况下，理解自然生态系统中的过程，就像在不考虑互联网的情况下试图理解人类社会中货物运输的地点和原因一样。”

将这两种流（信息与食物网等传统物质联系）结合起来，改变了人们对干扰如何在生态系统内传播（干扰传播）以及社区如何抵抗或从这些干扰中恢复（社区稳定性）的理解

研究人员确定了生态系统中三种类型的信息链接：营养信息链接、纯信息链接和环境信息链接

营养信息链接涉及捕食者和猎物之间交换的线索——例如，狼利用足迹和视觉观察来定位麋鹿，而麋鹿则通过分组和躲在茂密的植被中来应对狼的存在

纯信息链接捕捉了不直接参与觅食的物种之间的相互作用，例如那些共享共同捕食者或资源的物种。例如，当鬣狗观察到一只盘旋的秃鹫时，它会仔细观察秃鹫的行为，以推断附近可能存在尸体

这种视觉线索是构成“自然互联网”的信息流的一部分，塑造了物种的运动和互动

环境信息链接允许物种根据周围环境的信号（包括气候线索或温度变化）调整其运动和行为。例子包括飞蛾在夜间对光线有反应，蜘蛛在靠近光源的地方织网，变色龙根据环境改变伪装和颜色

了解变化中的相互联系

作者还强调了人工光、噪音和气味等人类活动造成的破坏，即感官污染，如何改变信息景观，重塑行为和生态动态

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“道路交通和工业结构不仅污染空气，还会干扰蚂蚁用来协调活动的振动信号，”iDiv和耶拿大学的合著者Myriam Hirt博士解释道

“这只是人类活动如何破坏昆虫繁殖、觅食和社会凝聚力所必需的振动和信息素交流的一个例子。”

物种交流媒介的变化可能会破坏信号传输和信息交换，可能会阻碍物种的交流、寻找资源或适应环境的能力，强调了采取保护策略减轻感官污染的必要性

在食物网生态学研究的基础上，作者呼吁优先对信息流网络进行进一步调查，例如识别信号的发送者和接收者，了解感觉能力和衰减率，以及通过自然听觉景观和振动剖面等工具收集数据

博泽补充道：“考虑到自然互联网将改变我们对动物、植物和微生物在生命世界中的行为的看法，从物理学或化学中的被动粒子运动概念转变为对产生和使用信息的生物的更现实的强调。”

“这一转变的后果超出了生态理论的范围，将对我们如何保护物种的栖息地以及它们通过媒介的信息通路产生重大影响。”