七君

兴趣爱好要从娃娃培养起

今年5月23日，日本朝日新闻对这一事件的报道，标题为“独角仙的常识被埼玉县的小学六年级学生颠覆，并在世界级的杂志上发表了论文”。今年12岁的柴田亮是日本埼玉县的一个小学六年级的学生，在疫情封城期间，他利用暑假研究独角仙。2021年，他还以第一作者的身份，在学术期刊Ecology上发表了实验性论文An introduced host plant alterscircadian activity patterns of a thinoceros beetle.

柴田亮和他的关于独角仙的论文

Ecology这个期刊是美国生态学会主办的，创刊历史已有100年。作为人生第一篇论文，柴田亮的成绩相当不错了。这篇论文的另一位作者是山口大学的昆虫学讲师小岛涉，和许多人的揣测不同，小岛涉和柴田亮没有亲属关系或直接社会纽带。

原本互不相识的两人，怎么在短短两年里合作做起了研究呢？更奇怪的是，今年小岛涉在接受日本媒体采访时表示，论文的数据并不是他收集的，而全部来自柴田亮的贡献。小岛君甚至说：“我只是提了建议、做了翻译，研究的大部分是柴田亮做的。”

一个小学生怎么就能做一手科研呢？这一切都要从柴田亮小时候说起。柴田亮从小就喜欢观察独角仙（也叫双叉犀金龟），也经常在野外观察独角仙。独角仙是世界上最大的甲虫之一，也是一种常见的亚洲昆虫。它们一般居住在热带和业热带的森林里，靠吃树汁为生，它们的栖息地就是自己的食物。雄性独角仙的觭角和胸角特别突出，因此被取了这个名字。雄性独角仙的角主要是用来单挑的，赢了的独角仙拥有更多的交配权和领地。

日本的独角仙最初是从中国引入的，但是后来演化为日产业种。日本独角仙的食物通常是麻栎，也就是一种产白东业的橡树。在日本，小朋友可以在百货商店，甚至自动售货机里购买独角仙。

雄性独角仙干架

柴田亮就是在这样的氛围里爱上独角仙的。但是他对独角仙的理解显然和一般爱好者不同。他是这样表达对独角仙的喜爱的：“独角仙比人类更早出现在地球上，是人类的先辈。”

但是，当附近独角仙的栖息地——麻栎树被砍倒时，小学二年级的柴田亮大哭了一场。他说，后来的两年里，他就再也没有看到过独角仙，那段时问他很伤心。

但是在小学四年级的时候，他意外地在另外的地方发现了两年没见到的独角仙，那就是家里院子的树上。不过，他家院子里种的不是麻栎，而是原产白东南业的外来物种光蜡树。

日本小朋友饲养独角仙

奇怪的地点并不是他唯一的发现。他还注意到，独角仙出现在奇怪的时问。在从小阅读独角仙科普的柴田亮的常识中，独角仙不应该在白天聚集，因为它们是夜行性的。不仅是柴田亮，实际上学术界一般认为，独角仙是夜行性动物。但是这次，在错的时间出现在了错的地点的独角仙却遇到了对的人。柴田亮决定对这个不可恩议的现象展开调查。

良师益友的引路

在2019年暑假，他对独角仙的性别、出现的时问和数量进行了每日记录，并到图书馆查阅资料。他在当地图书馆借阅了每一本以“甲虫”为主题的图书，然后人肉搜索“独角仙”这个词附近有没有提到光蜡树。终于，他在一本科普书上发现了独角仙和光蜡树同场出现的句子。这本书的作者就是后来他的论文合著者小岛涉。小岛涉在书里写道：“独角仙聚集在光蜡树上的原因不明。”

柴田君标记的独角仙

于是，柴田君就把自己的观察报告发送给了小岛涉。了解到柴田亮的发现后，小岛涉不但没有对小学生的观察嗤之以鼻，反而对这个发现表示很震惊。小岛涉鼓励柴田亮坚持研究这个有趣的现象，还告诉他，因为过去没有人研究这个现象，因此他可以把它写成论文。

于是在2020年暑假，因为疫情哪儿也去不了的柴田亮就在小岛涉的指导下，对独角仙在白天聚集的现象进行了进一步的研究。柴田亮每天进行3～5次的随机观察。因为个子不够高，他要爬到梯子上才能数清独角仙的数量。他还用颜料给独角仙进行随机标记，观察它们是否会再次出现。在夜里，他用爸妈的摄像机拍摄树上的独角仙。他一共做了67天的观察，一共记录了162只独角仙。

他把在2019年和2020年暑假采集到的数据进行了分析后发现，独角仙的数量在每天中午11：00～12：OO间达到顶峰，到下午会下降。至此，小岛涉确信柴田亮对独角仙昼行性的观察是正确的。

柴田亮的数据里还涌现出了其他意想不到的发现。之前小岛涉的科普书里不是写着“独角仙聚集在光蜡树上的原因不明”吗？但是柴田亮给破案了。独角仙们白天在柴田亮家的后院做的事其实也不难想象，都是生存所必需的，即吃饭交配。柴田亮在67天里一共观察到31对在树上亲热的独角仙情侣。统计发现，这些情侣大多是在早上出现。

刚才说到，柴田亮还随机在独角仙身上涂颜料。这个操作为他们带来了第三个发现：跟踪被标记的独角仙的出没时间，可以判断它们是什么时候上树的。原来，独角仙大都是在晚上上树，然后一直逗留到白天。利用这个方法他还发现，一些独角仙喜欢一直停留在同一个地方，一些独角仙在一个地方能呆上51小时，仿佛要化身坐标原点。

综上，他认为在光蜡树上活动的独角仙不是夜行性的，而是白天和夜晚都很活躍;过去被认为夜行性的独角仙，实际上也会表现出昼行性，而这一点取决于植物的种类。

但是这些新发现却给小岛涉和柴田亮带来了更多的谜题。比如，根据以往的研究，栖息在麻栎树以及我国台湾岛的光蜡树上的独角仙是夜行性的，为什么在日本光蜡树上的独角仙出现了昼行性呢？

另外，他们也不知道独角仙为什么要努力“熬日”工作。一种猜测是，光蜡树的树皮更厚，因此获取树汁的成本上升，独角仙必须要多吸几口才能回本。当然，树分泌的一些查克拉化学成分，还有环境因素也可能会影响独角仙的作息。

他们也对昼行性的独角仙的未来表示了担忧。2020年，柴田亮在树下捡到了16只疑似被乌鸦开膛破肚的独角仙。他们二人认为，黑色的独角仙在白天的树上非常醒目，很容易成为乌鸦的目标，因此光蜡树这种和独角仙没有其同演化历史的植物可能已经成为日本独角仙的“演化陷阱”。

2020年12月，他俩把上述发现写成了论文，投给了期刊 Ecology，幸运的是.这篇论文在2个月后就被顺利接受了。他们的这篇论文也是文献中首次记录独角仙的昼行性。

柴田亮说，研究已经变成了他日常生活的一部分，他很享受科研的乐趣，研究了独角仙后，他才知道自己还有许多不知道的事情。他还说，在疫情期间自己哪儿都不能去，幸好独角仙每天都来拜访他，让他度过了一个难忘的假期。

（本文经授权转载自“把科学带回家”公众号，有删节）