揭示海洋无脊椎动物中针对捕食者的群体攻击行为

《Journal of Experimental Marine Biology and Ecology》：Unveiling predator-specific mobbing in marine invertebrates

　　诺拉·V·卡尔森 | 耶稣·坎波斯 | 吉莉安·康奈利 | 乔舒亚·P·洛德
维多利亚大学生物系，加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚市

**摘要**
群体攻击是一种复杂且广为人知的反捕食策略，其中猎物会攻击捕食者，但这种现象几乎仅在鸟类和哺乳动物中被描述。这可能是由于分类学偏见所致，限制了对许多分类群中这种“复杂”反捕食行为的调查。无脊椎动物通常被认为采用更简单的避捕策略；在无脊椎动物中，群体攻击或接近捕食者的行为仅见于具有刺痛或咬伤能力的昆虫（这些昆虫通常是真社会性的，因此可以从群体层面获得防御优势）。在这里，我们描述了常见海洋虾类Palaemon pugio的新颖群体攻击行为——它们会反复接近并攻击螃蟹和鱼类捕食者。这些虾不仅通过群体攻击行为有效地驱赶了鱼类捕食者，还根据捕食者的身份和威胁程度采取了不同的应对措施：它们更有可能对螃蟹进行群体攻击，而对鱼类则表现出更强的回避反应。我们的研究结果表明，一些无脊椎动物也表现出类似群体攻击的复杂行为，而我们之前错误地认为这种行为仅限于脊椎动物。

**1. 引言**
当遇到捕食者时，猎物需要做出关键决策，选择是保持隐蔽、逃跑，还是接近甚至直接对抗威胁。大多数记录在案的防捕食行为可以归类为物理防御或通过回避或不被发现来防止被捕食。然而，许多不同分类群的动物在面对捕食者时选择发起攻击。
反直觉的是，接近和攻击捕食者有时是有效的，这一点在鸟类（Carlson和Griesser, 2022）、哺乳动物（Berger, 1979; Loughry, 1987; Swaisgood等, 1999; Clark, 2005; Verdolin和Bledsoe, 2024）、鱼类（Ishihara, 1987; Hein, 1996; Lachat和Haag-Wackernagel, 2016）、爬行动物（Carlson和Griesser, 2022）以及甚至细菌（Shteindel和Gerchman, 2021）中都有体现。群体攻击是一种广义上的行为，包括三个关键组成部分：（1）接近捕食者；（2）对捕食者进行骚扰/攻击；（3）展示明显的、刻板的行为（和/或发声）。尽管这种行为通常以群体形式出现，但单个个体也能单独进行（Carlson和Griesser, 2022）。这种行为的最终目的是扰乱捕食者的狩猎行为和/或将捕食者赶离该区域（Curio, 1978; Bildstein, 1982; Pettifor, 1990; Pavey和Smyth, 1998; Clark, 2005; Consla和Mumme, 2012; Carlson和Griesser, 2022）。
群体攻击在某些分类群中是一种普遍且有效的防御策略，有时甚至能改变捕食者的长期行为（Pettifor, 1990; Pavey和Smyth, 1998; Krama等, 2011; Hua和Sieving, 2016），但绝大多数关于群体攻击的研究都集中在鸟类上（Carlson和Griesser, 2022）。这种现象是否反映了非鸟类群体的真正罕见性或观察者的偏见仍不清楚（Carlson和Griesser, 2022; Carlson和Slabbekoorn, 2025），尤其是对于那些被认为采用更简单防捕食策略的分类群。

许多被认为是“复杂”的反捕食行为（如群体攻击、协调展示）通常被认为仅限于鸟类和哺乳动物，这可能是因为它们被认为更“高级”的生物，或者因为对这些生物的研究更为深入（Caro, 2005）。这种观念加上“传统观点认为无脊椎动物只是‘微型机器人’，它们对刺激的反应是刻板的，因此个体行为差异很小或没有差异”（Kralj-Fi?er和Schuett, 2014），意味着许多“复杂”的反捕食行为（如群体攻击）在无脊椎动物中可能普遍存在但被忽视了。最近的研究表明，无脊椎动物具有许多意想不到的认知和社会能力，包括甲壳类动物的社会等级形成（Duffy, 1996; Atema和Steinbach, 2007; Briffa, 2013; Silva和Arruda, 2015; Rappaport和Lord, 2021）、昆虫和蛛形纲动物的学习能力和预见性（Perry和Chittka, 2019），甚至可能具有个性和情绪（Briffa, 2013; Kralj-Fi?er和Schuett, 2014; Perry和Baciadonna, 2017）。然而，对于非真社会性昆虫中的无脊椎动物，群体攻击行为的研究很少，因此尚不清楚这些分类群是否能够或确实会进行群体攻击。

为了确定像群体攻击这样的“复杂”反捕食行为是否存在于非真社会性无脊椎动物中，并且是否会对捕食者的身份和情境敏感，我们研究了草虾Palaemon pugio的反捕食行为。这种虾是北美东海岸河口地区鱼类（尤其是mummichog鱼Fundulus heteroclitus）和蓝蟹Callinectes sapidus的食物来源（Welsh, 1975; Morgan, 1980; Laughlin, 1982; Kunz等, 2006）。草虾具有社交容忍性，彼此紧密生活在一起，常常会共同防御高价值的微生境（即使没有明确的领地）。这与许多已知会进行群体攻击的慈鲷鱼和群居筑巢的鸟类及鱼类相似（Ishihara, 1987; Arroyo等, 2001; Allen等, 2015; Rappaport和Lord, 2021; Gameiro等, 2022）。由于这种虾在支配等级中重视庇护所（Rappaport和Lord, 2021），并且该属的其他虾类在面对捕食者时会改变庇护所的使用方式（Takahashi, 2022），我们预计P. pugio会在面对更危险的捕食者时增加庇护所的使用。为了评估庇护所的使用情况并确定草虾是否也会对潜在捕食者进行群体攻击，我们研究了捕食者类型和个体形态对草虾不同反捕食行为的影响。

**2. 材料与方法**
**2.1. 研究对象**
本研究的对象是草虾Palaemon pugio Holthuis, 1949，这是一种常见的大西洋西北部河口物种。它们常被用作其他海洋物种的活饵料，在将其作为饵料时首次观察到了明显的反捕食行为。为了研究反捕食行为，我们将它们暴露于两种自然捕食者和一种非捕食者环境中。捕食者包括蓝蟹Callinectes sapidus Rathbun, 1896和mummichog鱼Fundulus heteroclitus Linnaeus, 1776，这两种动物在北美东部的潮汐溪流中很常见。作为对照组，我们使用了泥蟹Panopeus herbstii H Milne Edwards, 1834，因为它们与另外三种动物共享相同的栖息地，但不是虾的主要捕食者。所有四种动物都是在美国新泽西州Union Beach的Flat Creek潮汐溪流中用8米长的网（网眼大小为0.5厘米）捕获的。实验前，它们被饲养在过滤后的循环海水池中，海水盐度为25 psu，温度为25°C。虽然实验设置会随季节和虾的数量略有变化，但实验室中通常有2-3个装有虾的池子，以及一个单独的50升池子用于存放捕食者。每只虾只用于一个实验；实验后，虾会被转移到另一个非实验用的饲养池中。由于蓝蟹有互相啃食或试图逃跑的倾向，因此将它们关在塑料网笼中。海水由去离子水和Instant Ocean?海盐混合制成。

**2.2. 实验方法**
实验于2023年10月1日至12月15日进行，实验条件与饲养池相同。所有实验都使用了雌性虾，因为它们体型较大（Bauer和Abdalla, 2001），螯肢也更大；使用单一性别可以减少变量。虾身上被贴上了宽3毫米的乙烯基标签，标签上印有识别颜色和符号；标签用Gorilla Glue?固定在虾的背甲上。这些标签对虾和蟹的行为没有明显影响，蜕皮后会脱落，使我们能够追踪每只虾在实验中的行为。由于之前的研究（Rappaport和Lord, 2021）发现支配地位与螯肢大小有关，因此通过将虾放在背光透明的容器中并分析可见的螯肢图像来测量螯肢大小（Schindelin等, 2012）。实验在一个小型（10 × 20厘米）容器中进行，容器中有1厘米深的水，容器下方放置了尺子，以确保所有虾都在与尺子相同的视觉平面上，以减少变量（如Rappaport和Lord, 2021所述）。

为了比较虾对不同捕食者的反应以及它们在面对捕食者时庇护所使用的差异，我们使用了直径60厘米的圆形聚乙烯池，将其平均分成三部分。捕食者隔离区两侧用黑色塑料网封闭，网孔大小为1厘米，只有虾能够通过，为虾提供了完全安全的区域。池子的其余三分之二部分对虾和捕食者开放。其中一个捕食者可进入的区域完全为空，另一个区域则有一些栖息复杂性——有两个塑料网结构，虾和捕食者都可以在上面移动。这旨在模拟自然栖息环境中的庇护所和开放空间，确保虾有机会完全避开捕食者。每个重复实验中，将10只标记过的虾放入这个池中，分别单独放置（对照组，N = 10）、与1条鱼（N = 10）或1只蓝蟹（N = 10）一起。实验用Canon EOS M200相机以4K分辨率记录20分钟。实验结束后，虾被转移到非实验用的饲养池中，以确保它们不会被用于后续实验。捕食者（螃蟹和鱼类）是从每个物种的15只以上实验室个体中随机选取的，实验后放回各自的饲养池。录像存储在外置硬盘上，并上传到YouTube频道（虾对照组、虾+蓝蟹、虾+鱼），以便与合作者分享。视频分析方法如下所述。

2025年7月，我们进行了后续实验，增加了额外的对照组，以确定虾是否将所有潜在捕食者都视为危险，还是只对已知具有威胁的捕食者作出反应（即最初的蓝蟹和鱼类）。在一组实验中，我们将虾暴露于另一种共存的物种——泥蟹Panopeus herbstii，但它不是草虾的捕食者。这些动物与新泽西州的其他实验对象来自同一地点，实验设置与之前相同（N = 10）。虾的行为分析方法与其他鱼类和螃蟹实验相同。作为另一个对照组，我们将虾暴露于一个蓝蟹模型（3厘米塑料模型），但很快发现虾将模型视为无生命物体（即像对待其他基底一样），因此没有进行量化群体攻击模型的实验。

**2.3. 行为分析**
实验过程中，我们观察到虾对捕食者表现出异常反应，直接骚扰（持续接近）有时还会攻击（用触角、口器或螯肢刺或捏）鱼类或螃蟹，直到引发捕食者的反应。基于这一发现，我们开发了几种方法来描述和量化这种反捕食行为。这些行为与许多脊椎动物系统中的反捕食行为有许多相似之处，并符合群体攻击的所有三个标准：当遇到捕食者时，虾通常会（1）接近捕食者，（2）骚扰捕食者，（3）在此过程中展示刻板的行为（Carlson和Griesser, 2022）。对捕食者的最明显骚扰表现为虾用触角、口器或螯肢刺或捏捕食者，这通常会引起捕食者的负面反应（如攻击或退缩）。然而，即使虾没有接触到捕食者，它们仍会采取刻板的“攻击姿态”，螯肢伸展并抬起，持续接近直到捕食者作出反应。因此，由于它们不需要与捕食者接触来引发其反应或干扰其捕猎行为，因此在这里将持续接近（即骚扰）和接触捕食者（即攻击）都视为群体攻击行为。基于这一发现，我们开发了几种方法来描述和量化这些群体攻击行为，并最终将虾的群体攻击行为分为两类：接近性群体攻击和接触性群体攻击。在接近性群体攻击中，虾要么采取跳跃式接近方式，间歇性地停下来但直接朝捕食者移动，逐渐靠近直到捕食者移动或试图捕捉它们（图1a），要么快速直接接近捕食者（通常会从捕食者身上飞过）（称为“嗡嗡声”，仅在对螃蟹的反应中观察到；图1b）。在接触性群体攻击中，虾直接接近捕食者并与其发生物理接触。大多数情况下，是单个虾进行群体攻击，但也有一些例外情况，即两个虾同时发起攻击。

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图1. 草虾两种接近性群体攻击方式的示意图：(a) 跳跃式接近，虾间歇性地停下来但直接朝捕食者移动，逐渐靠近直到捕食者移动或试图捕捉它们（这里是对鱼的反应）；(b) 嗡嗡声，虾快速直接接近捕食者（通常会从捕食者身上飞过），这是对捕食性螃蟹的反应。该图大致代表了本研究中观察到的相对大小、形态和接近行为。（关于图例中颜色的解释，请参阅本文的网页版本。）

在所有实验中，我们只计算了那些以虾直接朝捕食者移动为特征的明显接近行为，同时虾会将身体向前倾斜并举起它们的钳子。如果虾以一定角度游向捕食者（而不是直接面对它）或继续游过捕食者，我们会忽略这些互动，以便在分类虾对捕食者的群体攻击行为时保持保守。对于所有与捕食者的互动，我们记录了每个事件的时间戳、参与的虾的数量以及是否发生了物理接触。只有当虾主动向静止的捕食者接近时，才将其计为虾发起的群体攻击；由捕食者发起的接近行为被排除在外，因为这可能代表虾的防御反应（而非群体攻击行为）。

我们还记录了捕食者的反应。然而，由于两种捕食者表现出不同的行为（例如，螃蟹可以举起它们的钳子，而鱼则不能），我们将所有行为分为三类：攻击性、回避性和无反应。对于两种捕食者来说，无反应是相同的。在螃蟹中，攻击性行为包括举起钳子、用钳子推开虾以及攻击虾；而回避性反应包括远离捕食者。在鱼中，攻击性反应包括攻击，回避性反应包括躲避（对虾的接触有明显反应但既不离开也不攻击）以及远离捕食者。

所有关于虾与鱼和螃蟹互动的视频分析均由同一位研究人员（JL）完成，然后由另一位研究人员（NVC）进行抽查；而关于泥蟹的分析则由第三位研究人员（JC）完成，再由另一位研究人员（JL）进行抽查。

2.4. 伦理问题
尽管虾和捕食者位于同一个圆形水箱中，但虾始终可以进入一个“安全区”，捕食者无法进入该区域；这样做是为了让虾能够像在野外一样选择是否与捕食者互动。所有实验都得到了莫拉维亚大学IACUC委员会的批准，该委员会不发放批准编号，如有任何问题，可以联系[e-mail]。这些生物的采集是根据新泽西州环境保护部（NJ DEP）的科学采集许可证号2022–1861、2023–1861和2025–1861进行的。该实验符合ABS/ASAB关于动物伦理处理的指南。

2.5. 栖息地使用分析
为了确定捕食者（鱼和螃蟹）和猎物如何使用水箱的不同部分，我们使用FIJI软件中的“Trackmate”跟踪插件（Schindelin等人，2012年）计算了虾及其捕食者在水箱各部分所花费的时间。我们首先使用开源工具ffmpeg（https://ffmpeg.org/）每隔10秒从视频中提取静态图像；然后在FIJI中将这些帧作为图像堆栈打开。跟踪基于动物的大小进行了优化，使我们能够分别跟踪虾及其捕食者。我们使用统一大小的实心白色圆圈（例如，每帧中有10个圆圈代表虾）在黑色背景上标记每个动物。然后我们对堆栈中的所有图像进行了平均处理，得到了一张代表动物在某一位置所花费时间的灰度值图像。我们对水箱各部分的灰度值进行了平均处理，然后比较了不同部分之间的灰度值，以确定在每个水箱区域所花费的时间比例（如Lord, 2021年所述）。

2.6. 统计分析
所有统计分析都是在JASP?中完成的。为了确定钳子大小是否对群体攻击的频率有影响，首先使用线性混合模型测试来评估钳子大小和捕食者类型（固定效应）的影响；群体攻击事件的数量是因变量，试验次数是随机效应，使用F检验来评估固定因素。在确定钳子大小没有显著影响后，将其从后续分析中排除。

在分析过程中，每个个体的平均值是基于每次试验中所有10只虾的行为计算得出的（例如，每次试验中每只虾的接近次数被平均，以获得该试验的每只虾的平均值）。每次试验（水箱中的10只虾）被视为一个重复实验，而不是每只虾单独计算，因为这10只虾并不是相互独立的。使用单因素方差分析（one-way ANOVA）比较了鱼、螃蟹和泥蟹处理组中猎物接近的次数。单因素方差分析还用于比较虾在仅含虾、含鱼和含螃蟹的处理组中对捕食者排除区的使用情况。对于所有方差分析，通过检查残差的Q-Q图和进行Levene的方差等同性检验来验证正态性和同质性假设。由于捕食者的攻击不符合同质性检验的要求，因此进行了非参数Kruskal-Wallis检验，并使用Dunn的事后检验来比较不同处理组之间的差异。使用非参数Mann-Whitney U检验比较了表现出接触性群体攻击（即接触捕食者）与接近性群体攻击的虾的平均比例，因为数据是非正态的。

所有关于虾与鱼和螃蟹互动的视频分析均由同一位研究人员（JL）完成，然后由另一位研究人员（NVC）进行抽查；而泥蟹的分析则由第三位研究人员（JC）完成，再由另一位研究人员（JL）进行抽查。

2.4. 伦理问题
尽管虾和捕食者位于同一个圆形水箱中，但虾始终可以进入一个“安全区”，捕食者无法进入该区域；这样做是为了让虾能够像在野外一样选择是否与捕食者互动。所有实验都得到了莫拉维亚大学IACUC委员会的批准，该委员会不发放批准编号，如有任何问题，可以联系[e-mail]。这些生物的采集是根据新泽西州环境保护部（NJ DEP）的科学采集许可证号2022–1861、2023–1861和2025–1861进行的。该实验符合ABS/ASAB关于动物伦理处理的指南。

2.5. 栖息地使用分析
为了确定捕食者（鱼和螃蟹）和猎物如何使用水箱的不同部分，我们使用FIJI软件中的“Trackmate”跟踪插件（Schindelin等人，2012年）计算了虾及其捕食者在水箱各部分所花费的时间。我们首先使用开源工具ffmpeg（https://ffmpeg.org/）每隔10秒从视频中提取静态图像；然后在FIJI中将这些帧作为图像堆栈打开。跟踪基于动物的大小进行了优化，使我们能够分别跟踪虾及其捕食者。我们使用统一大小的实心白色圆圈（例如，每帧中有10个圆圈代表虾）在黑色背景上标记每个动物。然后我们对堆栈中的所有图像进行了平均处理，得到一张代表动物在某一位置所花费时间的灰度值图像。我们对水箱各部分的灰度值进行了平均处理，然后比较了不同部分之间的灰度值，以确定在每个水箱区域所花费的时间比例（如Lord, 2021年所述）。

2.6. 统计分析
所有统计分析都是在JASP?中完成的。为了确定钳子大小是否对群体攻击的频率有影响，首先使用线性混合模型测试来评估钳子大小和捕食者类型（固定效应）的影响；群体攻击事件的数量是因变量，试验次数是随机效应，使用F检验来评估固定因素。在确定钳子大小没有显著影响后，将其从后续分析中排除。

在整个分析过程中，每个个体的平均值是基于每次试验中所有10只虾的行为计算得出的（例如，每次试验中每只虾的接近次数被平均，以获得该试验的每只虾的平均值）。每次试验（水箱中的10只虾）被视为一个重复实验，而不是每只虾单独计算，因为这10只虾并不是相互独立的。使用单因素方差分析（one-way ANOVA）比较了鱼、螃蟹和泥蟹处理组中猎物接近的次数。单因素方差分析还用于比较虾在仅含虾、含鱼和含螃蟹的处理组中对捕食者排除区的使用情况。对于所有方差分析，通过检查残差的Q-Q图和进行Levene的方差等同性检验来验证正态性和同质性假设。由于捕食者的攻击不符合同质性检验的要求，因此进行了非参数Kruskal-Wallis检验，并使用Dunn的事后检验来比较不同处理组之间的差异。由于数据是非正态的，使用非参数Mann-Whitney U检验比较了表现出接触性群体攻击（即接触捕食者）与接近性群体攻击的虾的平均比例。

鱼和螃蟹捕食者对虾的群体攻击反应使用了非参数Mann-Whitney U检验进行统计比较，因为数据是非正态的。所有原始数据都发布在在线仓库中：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.25953997。

3. 结果
当虾（P. pugio）被放入有捕食者的水箱中时，它们会反复对螃蟹（Callinectes sapidus）和鱼（Fundulus heteroclitus）进行群体攻击，在20次试验中记录了超过500次群体攻击事件。由于这是首次记录或研究这种行为，我们排除了所有虾接近捕食者的行为可能是无意的情形（例如，如果虾在水箱边缘游泳时遇到了靠在边缘的螃蟹）；因此，所有记录的事件都是明显且明确的接近捕食者的行为。据传闻，北卡罗来纳州和德克萨斯州的合作者也在实验室环境中观察到了这种明显的抗捕食行为，我们在多个野外地点也观察到了这种行为，这表明这种行为并不罕见或局限于特定地区，尽管之前没有描述过。

3.1. 捕食者的危险性
尽管本研究中的鱼和螃蟹是草虾的捕食者（Kunz等人，2006年；Laughlin，1982年），并且在这项研究中反复攻击草虾，但虾的总体死亡率极低。在30次实验试验中（10次螃蟹实验，10次鱼实验，10次泥蟹实验），只有4只虾被吃掉，全部是被螃蟹吃掉的。其中只有2次发生在捕食者接近时（另外2次是被螃蟹捕杀的），总共347次螃蟹接近中只有2次（接近时的死亡率为0.58%）。

3.2. 钳子大小和捕食者类型对抗捕食行为的影响
虾的抗捕食行为因捕食者类型而异，但与钳子大小无关（线性混合模型，钳子大小F1,9.24 = 0.017，p = 0.90；捕食者类型F1,17.65 = 22.14，p < 0.001）。由于钳子大小没有显著影响，因此将其从其他分析中排除。当虾被放置在有捕食者的三部分水箱中时，它们对螃蟹的群体攻击频率显著更高（平均值±标准误差；13.88 ± 1.51次/只虾/小时），而对鱼的群体攻击频率较低（5.52 ± 0.94次/小时）或对泥蟹的群体攻击频率也较低（4.88 ± 1.19次/小时）（单因素方差分析，F2,27 = 16.5，p < 0.001；Tukey事后检验，两种螃蟹比较均p < 0.001；图2）。虽然虾对螃蟹的群体攻击频率大约是鱼的2.5倍，但在攻击鱼时，它们更倾向于使用接触性群体攻击（即与鱼接触）（49%的接近次数），而对螃蟹的群体攻击频率较低（34%）（Mann-Whitney U检验，U = 76.0，p = 0.052）。虾在面对泥蟹时的行为明显不同；它们从未以典型的攻击姿态接近泥蟹，而且接近时更加谨慎，经常背对着泥蟹，而这种情况在对螃蟹或鱼时很少发生。虾也从未像对待鱼那样用吻部夹住或刺伤泥蟹。

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图2. 虾对不同捕食者的平均群体攻击次数（每只虾每小时的平均接近次数，±标准误差）。星号表示处理组之间存在显著差异。

3.3. 捕食者的反应
捕食者的反应存在显著差异：在47.9%的群体攻击事件中，鱼表现出回避行为，而螃蟹只有2.7%（Mann-Whitney U检验，U = 93.0，p = 0.001；图3a）。螃蟹对虾的群体攻击反应更为激烈（56.4%的所有接近次数），而鱼则较少（11.5%）（Mann-Whitney U检验，U = 9.0，p = 0.002；图3）。尽管螃蟹对虾的群体攻击反应更为激烈，但它们主动攻击虾的可能性并不比鱼更高（螃蟹：14.0 ± 3.26次/次试验，鱼：9.44 ± 4.44次/次试验；泥蟹：0.1 ± 0.1，Kruskal-Wallis检验，df = 2，H = 20.24，p < 0.001，Dunn的事后检验，螃蟹与鱼比较，z = ?1.56，p = 0.12）。泥蟹很少明显地注意到虾的存在，只在10次试验中有一次未经诱导地攻击了虾，这证实了它们对虾的威胁较小。

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图3. 图表显示了螃蟹和鱼对虾群体攻击的平均反应比例（±标准误差）。没有远离或表现出攻击行为的捕食者被视为无反应（数据未在此显示）。鱼在面对虾的群体攻击时更有可能远离（A），而螃蟹则更有可能表现出攻击行为（B）。（关于图例中颜色的解释，请参阅本文的网页版本。）

3.4. 猎物的空间利用
捕食者（螃蟹或鱼）的存在并没有使虾更倾向于利用可用的庇护所，特别是所有10只虾都可以轻松避开捕食者的捕食者排除区。在没有捕食者的情况下，虾在捕食者排除区花费的时间占38.9%（如预期，大约是三分之一）；但在螃蟹存在的情况下，这一比例实际上下降到了30.4%，尽管差异不显著。在鱼存在的情况下，虾在排除区花费的时间略有增加，但不显著，从对照组增加了44.3%。虽然虾在排除区花费的时间比例存在基于捕食者存在的趋势（单因素方差分析，F2,27 = 3.14，p = 0.06），但这主要是由于虾对螃蟹和鱼的反应不同（Tukey事后检验，t27 = ?2.48，p = 0.05）；两种捕食者与对照组相比没有显著差异（Tukey事后检验，p > 0.25）。因此，尽管猎物有机会避开捕食者，但它们并没有这样做，而是在实验过程中多次接近并攻击捕食者。**讨论：** 草虾似乎会表现出群体攻击行为，这是一种“复杂”的抗捕食者策略，主要在脊椎动物物种中有所研究。虽然草虾的群体攻击行为在攻击性上有所不同（有时会夹击或接触捕食者，有时只是猛烈接近），但它们的目标始终是引发捕食者的反应。即使草虾没有直接接触蓝蟹，它们也会持续靠近，直到蓝蟹举起爪子或试图攻击。因此，我们认为草虾可能是试图驱赶捕食者或干扰其觅食行为。尽管攻击或骚扰捕食者很容易被认定为群体攻击行为，但更为谨慎的攻击方式同样属于骚扰行为，也应被视为群体攻击（Carlson和Griesser，2022年）。因此，我们将所有由草虾发起的对抗捕食者的攻击行为都归类为群体攻击行为，这一结论得到了多方面的证据支持：首先，草虾在接近捕食者和保持近距离时都会展现出刻板的攻击姿态，这与群体攻击的定义相符（Carlson和Griesser，2022年）；其次，捕食者会对这些持续的行为和攻击作出反应，改变自己的行为，表明这两种互动方式都能通过驱赶或干扰捕食者来降低被捕食的风险；第三，大多数草虾的死亡发生在捕食行为过程中，而非接近过程中，这表明接近行为可能有助于防止被捕食；最后，草虾接近捕食者的行为不太可能是为了收集有关捕食者威胁或饥饿状态的信息（Dugatkin和Codin，1992年；Brown和Zachar，2002年；Dugatkin等人，2005年）。尽管如此，草虾经常反复接近同一捕食者（20分钟内最多可达13次），因此获取的新信息非常有限。此外，群体攻击行为需要对捕食者有相当高的了解（Carlson和Griesser，2022年），否则猎物不会冒险靠近或攻击捕食者。草虾在与捕食者的互动中展现出的刻板攻击姿态与非捕食性螃蟹或螃蟹模型的互动方式截然不同，在后者情况下，草虾要么背对螃蟹坐着，要么栖息在模型上。

我们认为草虾进行群体攻击的主要目的是干扰捕食者的狩猎行为（同时将其驱赶走）。这在某种程度上类似于地松鼠骚扰响尾蛇的行为——松鼠并不一定会伤害蛇（类似于草虾与蓝蟹的互动），但它们会吠叫、冲向蛇，甚至攻击或咬蛇以阻止捕食（Loughry，1987年；Swaisgood等人，1999年；Whitford等人，2019年）。虽然地松鼠的社会结构与草虾不同，但这种行为本身是相似的，也类似于小型鸟类群体攻击猛禽的例子（Carlson和Griesser，2022年；Gameiro，2022年）。在所有这些例子中，当捕食者受到其他个体的骚扰时，它很难成功捕获猎物，因此这种行为既能驱赶捕食者，又能为未受骚扰的个体提供保护（通过分散注意力）。由于单次接近捕食者的风险相对较低（死亡率约为0.5%），从进化角度来看，草虾接近并骚扰附近的捕食者是有意义的。

草虾不仅表现出复杂的群体攻击行为（这种行为在无脊椎动物中较为罕见），还能根据捕食者的类型调整自己的反应，显示出针对特定威胁的抗捕食策略。首先，三种捕食者之间的群体攻击行为存在差异：当草虾接近鱼类和蓝蟹时，它们会面向捕食者并举起爪子；而接近泥蟹时，它们移动得更慢，且不会试图面向泥蟹，常常背对着泥蟹保持近距离。其次，草虾与不同捕食者的互动频率也不同：它们对蓝蟹（对它们来说最危险的捕食者）的攻击频率是鱼类或泥蟹的2.5倍。第三，群体攻击行为的类型也因捕食者而异：虽然草虾对鱼类的攻击频率低于蓝蟹，但对鱼类的攻击更可能涉及直接接触（如夹击或戳刺）。这可能是因为草虾难以将螃蟹赶走，而螃蟹对群体攻击的反应较少，而对鱼类的反应则相反。由于螃蟹体型较大且相对不易被捕食，因此干扰其觅食可能是主要的进化目标和行为目的（而非将其驱赶）。螃蟹通常会将注意力集中在骚扰它们的草虾身上，而这些草虾善于躲避捕食者；利用这种分散注意力的方式（而非依赖庇护所）可能使草虾能够在多变且经常受到干扰的河口环境中生存。

无脊椎动物通常被认为会通过利用防御性特征（如外壳、刺、毒素）或行为逃避策略（或两者结合）来应对捕食者（Harvell，1990年；Grabowski和Kimbro，2005年；Turner等人，2006年；Schmitz，2008年；Gutierrez等人，2013年；Gawryszewski，2017年）。因此，大多数关于无脊椎动物捕食者-猎物关系的研究都集中在这些方面。然而，发现草虾不仅会主动寻找并攻击捕食者，还会根据捕食者的类型和威胁程度调整自己的骚扰行为，表明其他无脊椎动物也可能采用类似的“复杂”抗捕食策略，尽管这些策略在脊椎动物研究中更为常见。虽然我们尚不清楚草虾为何会表现出这种新的抗捕食行为，以及群体攻击在其自然环境中的作用有多大，但这是一种独特且明显的抗捕食反应，对无脊椎动物行为研究具有重要的启示意义。研究无脊椎动物的群体攻击行为可以揭示更多关于这一复杂现象的信息，并为理解群体攻击的进化和生态影响提供有用的研究方法。总体而言，这些发现表明，无脊椎动物在实验或观察中表现出的某些变异性或异常行为可能源于我们尚未描述的“复杂”抗捕食行为。

**作者贡献声明：**
Nora V. Carlson：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、调查、数据分析、数据管理。
Jesus Campos：验证、方法论设计、调查、概念化。
Jillian Connelly：撰写——审稿与编辑、方法论设计、调查、概念化。
Joshua P. Lord：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、项目监督、调查、数据分析、概念化。

**资金支持：**
本研究由摩拉维亚大学生物科学系（JPL）和Mitacs（项目编号#IT29508；NVC）提供资金和实验材料支持。