清華破解軟絲語 變換體色訴說「我愛你」

清華破解軟絲語,變換體色訴說我愛你。(影音/清華大學提供,後製/陳秀雯)
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左起清華大學分子醫學研究所博士生林雋硯、系統神經科學研究所教授焦傳金、系統神經研究所碩士生蔡岳均。(圖/清華大學提供)

「莎士比亞用鵝毛筆寫下愛的詩篇,海倫凱勒用的是打字機,軟絲則變換體色來示愛。不同於這些知名的作家,軟絲的浪漫故事過去一向不為人知,直到台灣的清華大學解開密碼。」外媒報導對焦傳金教授研究團隊大表讚揚。

國立清華大學系統神經科學研究所焦傳金教授領導的研究團隊,解開了軟絲以變換體色方式溝通之謎。這篇解開臺灣萊氏擬烏賊(軟絲)變換體色來傳達訊息的論文〈分析軟絲生殖行為中動態體色變化發現視覺語言的溝通方式〉,不僅登上生科領域頂尖期刊《生態與演化尖端研究》(Frontier in Ecology and Evolution),還獲科學日報(Science Daily)及Eurek Alert等國際科學新聞網站報導。

研究團隊把軟絲的頭、觸腕、鰭、身體的顏色變深或淺、出現斑點或條紋等圖案,分析歸類為27個單元,快速地變換體色排列組合,就能傳達「我愛你」或「打贏了」。

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雄軟絲與雌軟絲成對游泳。(圖/清華大學提供)

●軟絲變換體色 比變色龍還快

焦傳金指出,變色龍等動物靠內分泌來變換體色,其變色速度遠比不上用神經系統來控制體表色素細胞的頭足類生物,軟絲、烏賊、魷魚等甚至一秒鐘即可變換體色及體表圖案好幾次,是生物界真正一等一的「變色王」。

但學界過去只知軟絲會變換體色,並不了解牠們變色或出現圖案的規則、模式與意義。焦傳金教授指導學生林雋硯、蔡岳均,親自下海觀察並拍攝軟絲影片,發現軟絲在共游、戒護、競爭、平行交配與翻轉交配時,會出現特定、快速的體色組合單元,經過數值分析,可分析歸納為27個體色單元,各式的排列組合表示不同的意義。

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軟絲的27種體色單元。(圖/清華大學提供)

●打贏體色變深 眼點代表很開心

論文的第一作者、清大分子醫學研究所博士生林雋硯表示,軟絲平常沒事時,體色比較淺、變化不大,但情緒特別強烈、「有話要說」,如雄性打架、雌性拒絕交配時,就會出現較多的體色單元。

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雄性軟絲打鬥時的體色變化。(圖/清華大學提供)

林雋硯也成功解讀軟絲如何透過變換體色來示愛,雄性從後方靠近雌性時,頭與觸腕會先轉為深色、體胴中央出現縱紋、鰭緣則有深色帶狀產生,此時若雌性的體色不變表示接受,即開始交配,在交配的那一瞬間,雄性的鰭上會顯現兩個深色的眼點,交配完畢後則消失。「這一對眼點可能代表牠很開心,因為牠們被餵食時也常出現眼點。」林雋硯笑說。

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軟絲成功交配時的體色變化。(圖/清華大學提供)

焦傳金分析指出,軟絲某一種體色單元可能會出現在許多種行為中,因此,牠們的溝通不只看單一體色單元,而要看如何排列組合,「就像某一單字可能沒有特定意義,但組合起來便可成為一個有意義的句子。」

●颱風天潛水追軟絲 吃盡苦頭

研究軟絲語言看似有趣,但研究團隊為觀察野生軟絲也吃盡苦頭。林雋硯更為此考取了潛水執照,從2011年起,為了實地觀察野生軟絲如何變換體色與圖案,他長年泡在東北角海域,用水下攝影機記錄軟絲的一舉一動。「有二、三年端午到中秋颱風接著來,所有的軟絲卵全被沖走。」林雋硯回想起水下作業的辛酸,「有時海象真的很差,為了趕實驗,硬著頭皮潛下水,伸手不見五指,掙扎摸索著才爬回岸上。」

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林雋硯長年泡在東北角海域,用水下攝影機記錄軟絲的一舉一動。(圖/清華大學提供)

●大數據分析 研究動物溝通新招

清華系統神經研究所碩士生蔡岳均則運用他大數據分析的專長,找出適合的程式及演算方式,破解軟絲傳達的視覺訊息,「短短十幾、二十秒鐘的影片,都得花上數十個小時來分析。」

焦傳金指出,這項成果為研究動物溝通模式建立一套很好方法,不只透過觀察,再加上數據分析,就可以「聽」到更多。林雋硯也表示,他觀察到不同的軟絲在進行同樣行為時,也可能出現不同體色單元,那軟絲溝通間是否還存在方言之別呢?關於軟絲,還有許多有趣而神秘的謎團,等待著我們探索。

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