驚呆，12歲小學(xué)生寫出獨角仙論文

七君

興趣愛好要從娃娃培養(yǎng)起

今年5月23日，日本朝日新聞對這一事件的報道，標(biāo)題為“獨角仙的常識被埼玉縣的小學(xué)六年級學(xué)生顛覆，并在世界級的雜志上發(fā)表了論文”。今年12歲的柴田亮是日本埼玉縣的一個小學(xué)六年級的學(xué)生，在疫情封城期間，他利用暑假研究獨角仙。2021年，他還以第一作者的身份，在學(xué)術(shù)期刊Ecology上發(fā)表了實驗性論文An introduced host plant alterscircadian activity patterns of a thinoceros beetle.

柴田亮和他的關(guān)于獨角仙的論文

Ecology這個期刊是美國生態(tài)學(xué)會主辦的，創(chuàng)刊歷史已有100年。作為人生第一篇論文，柴田亮的成績相當(dāng)不錯了。這篇論文的另一位作者是山口大學(xué)的昆蟲學(xué)講師小島涉，和許多人的揣測不同，小島涉和柴田亮沒有親屬關(guān)系或直接社會紐帶。

原本互不相識的兩人，怎么在短短兩年里合作做起了研究呢？更奇怪的是，今年小島涉在接受日本媒體采訪時表示，論文的數(shù)據(jù)并不是他收集的，而全部來自柴田亮的貢獻。小島君甚至說：“我只是提了建議、做了翻譯，研究的大部分是柴田亮做的。”

一個小學(xué)生怎么就能做一手科研呢？這一切都要從柴田亮小時候說起。柴田亮從小就喜歡觀察獨角仙（也叫雙叉犀金龜），也經(jīng)常在野外觀察獨角仙。獨角仙是世界上最大的甲蟲之一，也是一種常見的亞洲昆蟲。它們一般居住在熱帶和業(yè)熱帶的森林里，靠吃樹汁為生，它們的棲息地就是自己的食物。雄性獨角仙的觭角和胸角特別突出，因此被取了這個名字。雄性獨角仙的角主要是用來單挑的，贏了的獨角仙擁有更多的交配權(quán)和領(lǐng)地。

日本的獨角仙最初是從中國引入的，但是后來演化為日產(chǎn)業(yè)種。日本獨角仙的食物通常是麻櫟，也就是一種產(chǎn)白東業(yè)的橡樹。在日本，小朋友可以在百貨商店，甚至自動售貨機里購買獨角仙。

雄性獨角仙干架

柴田亮就是在這樣的氛圍里愛上獨角仙的。但是他對獨角仙的理解顯然和一般愛好者不同。他是這樣表達對獨角仙的喜愛的：“獨角仙比人類更早出現(xiàn)在地球上，是人類的先輩。”

但是，當(dāng)附近獨角仙的棲息地——麻櫟樹被砍倒時，小學(xué)二年級的柴田亮大哭了一場。他說，后來的兩年里，他就再也沒有看到過獨角仙，那段時問他很傷心。

但是在小學(xué)四年級的時候，他意外地在另外的地方發(fā)現(xiàn)了兩年沒見到的獨角仙，那就是家里院子的樹上。不過，他家院子里種的不是麻櫟，而是原產(chǎn)白東南業(yè)的外來物種光蠟樹。

日本小朋友飼養(yǎng)獨角仙

奇怪的地點并不是他唯一的發(fā)現(xiàn)。他還注意到，獨角仙出現(xiàn)在奇怪的時問。在從小閱讀獨角仙科普的柴田亮的常識中，獨角仙不應(yīng)該在白天聚集，因為它們是夜行性的。不僅是柴田亮，實際上學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為，獨角仙是夜行性動物。但是這次，在錯的時間出現(xiàn)在了錯的地點的獨角仙卻遇到了對的人。柴田亮決定對這個不可恩議的現(xiàn)象展開調(diào)查。

良師益友的引路

在2019年暑假，他對獨角仙的性別、出現(xiàn)的時問和數(shù)量進行了每日記錄，并到圖書館查閱資料。他在當(dāng)?shù)貓D書館借閱了每一本以“甲蟲”為主題的圖書，然后人肉搜索“獨角仙”這個詞附近有沒有提到光蠟樹。終于，他在一本科普書上發(fā)現(xiàn)了獨角仙和光蠟樹同場出現(xiàn)的句子。這本書的作者就是后來他的論文合著者小島涉。小島涉在書里寫道：“獨角仙聚集在光蠟樹上的原因不明。”

柴田君標(biāo)記的獨角仙

于是，柴田君就把自己的觀察報告發(fā)送給了小島涉。了解到柴田亮的發(fā)現(xiàn)后，小島涉不但沒有對小學(xué)生的觀察嗤之以鼻，反而對這個發(fā)現(xiàn)表示很震驚。小島涉鼓勵柴田亮堅持研究這個有趣的現(xiàn)象，還告訴他，因為過去沒有人研究這個現(xiàn)象，因此他可以把它寫成論文。

于是在2020年暑假，因為疫情哪兒也去不了的柴田亮就在小島涉的指導(dǎo)下，對獨角仙在白天聚集的現(xiàn)象進行了進一步的研究。柴田亮每天進行3～5次的隨機觀察。因為個子不夠高，他要爬到梯子上才能數(shù)清獨角仙的數(shù)量。他還用顏料給獨角仙進行隨機標(biāo)記，觀察它們是否會再次出現(xiàn)。在夜里，他用爸媽的攝像機拍攝樹上的獨角仙。他一共做了67天的觀察，一共記錄了162只獨角仙。

他把在2019年和2020年暑假采集到的數(shù)據(jù)進行了分析后發(fā)現(xiàn)，獨角仙的數(shù)量在每天中午11：00～12：OO間達到頂峰，到下午會下降。至此，小島涉確信柴田亮對獨角仙晝行性的觀察是正確的。

柴田亮的數(shù)據(jù)里還涌現(xiàn)出了其他意想不到的發(fā)現(xiàn)。之前小島涉的科普書里不是寫著“獨角仙聚集在光蠟樹上的原因不明”嗎？但是柴田亮給破案了。獨角仙們白天在柴田亮家的后院做的事其實也不難想象，都是生存所必需的，即吃飯交配。柴田亮在67天里一共觀察到31對在樹上親熱的獨角仙情侶。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這些情侶大多是在早上出現(xiàn)。

剛才說到，柴田亮還隨機在獨角仙身上涂顏料。這個操作為他們帶來了第三個發(fā)現(xiàn)：跟蹤被標(biāo)記的獨角仙的出沒時間，可以判斷它們是什么時候上樹的。原來，獨角仙大都是在晚上上樹，然后一直逗留到白天。利用這個方法他還發(fā)現(xiàn)，一些獨角仙喜歡一直停留在同一個地方，一些獨角仙在一個地方能呆上51小時，仿佛要化身坐標(biāo)原點。

綜上，他認(rèn)為在光蠟樹上活動的獨角仙不是夜行性的，而是白天和夜晚都很活躍;過去被認(rèn)為夜行性的獨角仙，實際上也會表現(xiàn)出晝行性，而這一點取決于植物的種類。

但是這些新發(fā)現(xiàn)卻給小島涉和柴田亮帶來了更多的謎題。比如，根據(jù)以往的研究，棲息在麻櫟樹以及我國臺灣島的光蠟樹上的獨角仙是夜行性的，為什么在日本光蠟樹上的獨角仙出現(xiàn)了晝行性呢？

另外，他們也不知道獨角仙為什么要努力“熬日”工作。一種猜測是，光蠟樹的樹皮更厚，因此獲取樹汁的成本上升，獨角仙必須要多吸幾口才能回本。當(dāng)然，樹分泌的一些查克拉化學(xué)成分，還有環(huán)境因素也可能會影響?yīng)毥窍傻淖飨ⅰ?/p>

他們也對晝行性的獨角仙的未來表示了擔(dān)憂。2020年，柴田亮在樹下?lián)斓搅?6只疑似被烏鴉開膛破肚的獨角仙。他們二人認(rèn)為，黑色的獨角仙在白天的樹上非常醒目，很容易成為烏鴉的目標(biāo)，因此光蠟樹這種和獨角仙沒有其同演化歷史的植物可能已經(jīng)成為日本獨角仙的“演化陷阱”。

2020年12月，他倆把上述發(fā)現(xiàn)寫成了論文，投給了期刊 Ecology，幸運的是.這篇論文在2個月后就被順利接受了。他們的這篇論文也是文獻中首次記錄獨角仙的晝行性。

柴田亮說，研究已經(jīng)變成了他日常生活的一部分，他很享受科研的樂趣，研究了獨角仙后，他才知道自己還有許多不知道的事情。他還說，在疫情期間自己哪兒都不能去，幸好獨角仙每天都來拜訪他，讓他度過了一個難忘的假期。

（本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自“把科學(xué)帶回家”公眾號，有刪節(jié)）