彎曲條狀的綠色橡皮泥，在人類眼中是栩栩如生的毛毛蟲。但在鳥類等捕食者眼里，它會被當作美味佳肴嗎?科學家會使用橡皮泥模擬毛毛蟲、果實、鳥蛋、蛇類、蛙類等來量化生物互作的類型和強度。這種方法因其成本低、操作簡便而被廣泛應用。例如，Roslin等(2017)發表于Science的研究，就利用綠色橡皮泥捏成的毛蟲驗證了生物互作強度隨著緯度與海拔的升高而減弱的假說。

各類橡皮泥模型被廣泛用于量化生物互作。

a. Roslin等(2017，Science)使用綠色毛蟲模型評估全球范圍內的生物互作強度;b. Ni等(2024，Science)利用石蠅模型驗證森林砍伐對昆蟲體色進化的影響;c.鳥蛋模型常用于測量巢捕食壓力的強度(Purger等，2022);d–f.具有不同斑紋和顏色的脊椎動物模型被用來研究外觀特征對捕食強度的影響(Duchesne等，2022;Saporito等，2007;Guidi等，2021)。

我們系統梳理了以往文獻，共有154篇研究應用了橡皮泥模型法。研究對象涵蓋食蟲互作、食果互作、脊椎動物捕食、巢捕食等;地理范圍幾乎覆蓋所有生物區系，其中溫帶混交林與熱帶雨林是最常被研究的兩類生物區系。這反映了橡皮泥模型在生物互作研究中的廣泛應用。

橡皮泥模型被廣泛應用與全球不同生物區系。

a.以往研究的地理分布及對應生物區系;b.不同生物區系的研究數量。

然而，近來也有研究對橡皮泥模型法提出了質疑。例如，Zvereva等(2022)發表于Ecology的研究發現，真實蛆蟲、蟲蛹和橡皮泥模型上動物痕跡的類型及時間格局存在著較大差異。Weissflog等(2022)則發現，造型奇異的綠巨人模型與綠色毛蟲模型被動物攻擊的概率沒有顯著差異。這些研究從不同角度指出橡皮泥模型在模擬真實生物互作方面可能存在局限性。

以往研究表明橡皮泥模型法可能存在局限性。

a. Zvereva等(2022)發現橡皮泥模型(左下)上動物痕跡的類別和時間格局與真實的蛆蟲(右)和蟲蛹(左上)存在較大差異。b. Weissflog等(2022)發現綠色毛蟲模型和綠巨人模型被動物攻擊的概率沒有差別。

動物的感官系統與人類可能存在差異。在捕食過程中，許多動物不僅依賴視覺信息，還會綜合利用氣味、運動等多種感官線索進行獵物識別。然而，橡皮泥模型通常僅具備靜態的視覺特征，缺乏其他重要的感官信息。動物真的能像人類一樣分辨各種模型嗎?它們在模型上留下的痕跡，真的能準確反映生物互作關系嗎?為驗證橡皮泥模型法在量化生物互作中的可靠性，我們設計并實施了大規模野外實驗。

我們在溫帶闊葉混交林(河南董寨)和熱帶雨林(云南西雙版納)開展實驗，這兩個地點代表了以往橡皮泥模型法被廣泛應用的生物區系，共放置了2430個的橡皮泥模型，包含27種不同的顏色、形狀、大小，既涵蓋自然界中常見的獵物類型，也包含自然界中幾乎不存在的造型作為對照。

實驗中放置的27種橡皮泥模型。

我們觀測到了多個動物類群(無脊椎動物、鳥類、哺乳動物)在橡皮泥模型上留下的痕跡。然而，無論模型的顏色、形狀還是大小如何變化，動物留下痕跡的概率均無顯著差異。

在橡皮泥模型上觀察到的動物痕跡。

a–d. 無脊椎動物通常留下細小裂口;e–h.鳥類會用喙啄出尖銳痕跡;i–o.哺乳動物則會用牙齒和爪子在模型上留下明顯的咬嚙或抓撓痕跡。

這一現象在不同的動物類群(鳥類、哺乳動物和無脊椎動物)、地理區域以及季節中均表現出一致性。實驗結果表明，動物很可能并未將這些橡皮泥模型識別為特定類型的獵物。模型上留下的痕跡可能有一部分源于動物出于好奇心的探索性接觸。因此，橡皮泥模型法可能無法準確反映生物之間的互作類型及其強度。

我們的研究系統驗證了橡皮泥模型法在量化生物互作強度中的局限性，強調了生態學實驗中人為偏見可能帶來的結論偏差。同時，本研究揭示了科學研究中潛在的人類中心主義陷阱，表明只有跳出人類固有視角，才能更準確地認知和理解自然規律。

該研究近期以“Humans perceive but animals don’t: Pitfalls in using plasticine models for assessing biotic interactions”為題，發表于英國皇家學會期刊Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences。中國科學院武漢植物園博士研究生黃猇為論文的第一作者，陳思翀研究員為論文的通訊作者。特別感謝張霜老師在數據分析方面提供的幫助。感謝河南董寨國家級自然保護區白云保護站與中國科學院西雙版納熱帶植物園為野外實驗開展提供的支持。本研究受到國家自然科學基金項目的資助。