보호색
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1. 개요
보호색은 생물이 주변 환경과 유사한 색이나 무늬를 띠어 포식자로부터 자신을 숨기거나 먹이를 사냥하는 데 이용하는 방법이다. 은폐는 시각적, 후각적, 청각적 방법을 포함하며, 위장, 야행성, 지하 생활 방식 등을 통해 이루어진다. 보호색은 입체감을 없애거나, 배경과 같은 색이나 무늬를 내는 등 다양한 방식으로 나타나며, 주변 환경과 유사한 색상과 질감을 통해 시각적 은폐를 가능하게 한다. 계절에 따라 색을 바꾸거나, 주변 재료를 활용하기도 하며, 때로는 화려한 무늬를 통해 몸의 윤곽을 불분명하게 만들어 보호색 효과를 낸다. 이러한 보호색은 생물의 진화 과정에서 중요한 역할을 하며, 특히 포식자와 먹잇감 사이의 진화적 군비 경쟁을 통해 더욱 발전해 왔다.
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보호색 | |
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개요 | |
정의 | 동물이 탐지되는 것을 어렵게 만드는 형태와 행동의 특성 |
관련 용어 | 카모플라주 보호색 모방 (생물학) |
형태 및 행동 | |
형태 | 카모플라주: 주변 환경과 유사한 외형 모방 (생물학): 다른 생물 또는 사물을 닮은 외형 |
행동 | 움직임 최소화 특정 시간대에만 활동 은신처 이용 탄탈라이징: 포식자를 혼란시키는 행동 |
예시 | |
동물 | 나뭇잎꼬리도마뱀붙이: 나뭇잎과 유사한 외형 납작게: 바위와 유사한 외형 카멜레온: 주변 환경에 따라 색 변화 주머니쥐: 죽은 척하는 행동 |
식물 | 덩굴식물: 나뭇잎과 유사한 외형 |
기타 | |
참고 | 생물학에서 중요한 적응 전략 포식자와 피식자 모두에게 유용 생물 다양성에 기여 |
개요 | |
정의 | 동물의 몸 색깔이나 형태가 주변 환경과 비슷하여 눈에 잘 띄지 않게 하는 것. |
관련 개념 | 카모플라주 은폐 모방 (생물학) |
기능 | |
포식 회피 | 포식자에게 발견되는 것을 어렵게 함. 은폐: 주변 환경과 구분이 어려움. 가면: 다른 물체로 위장. |
사냥 | 포식자가 사냥 대상에게 접근하는 것을 용이하게 함. 잠복: 사냥 대상이 눈치채지 못하게 숨어있음. 모방 (생물학): 사냥 대상이 방심하게 만듦. |
유형 | |
색상 | 은폐색: 주변 환경과 비슷한 색상. 파괴색: 몸의 윤곽을 흐릿하게 만드는 무늬. |
형태 | 모방 (생물학): 다른 생물이나 물체를 닮은 형태. |
행동 | 동작 은폐: 움직임을 최소화하여 눈에 띄지 않게 함. 시간 은폐: 특정 시간대에만 활동하여 포식자를 피함. |
예시 | |
동물 | 나뭇잎벌레: 나뭇잎과 매우 흡사한 형태. 카멜레온: 주변 환경에 따라 색 변화. 북극곰: 흰색 털로 눈 속에 위장. 가자미: 바닥 색깔에 맞춰 색 변화. 매미나방: 나무껍질과 유사한 색깔. 문어: 주변 환경에 따라 색과 모양 변화. |
식물 | 돌나물: 돌과 비슷한 모양 |
기타 | |
참고 | 생물학에서 중요한 적응 전략 |
관련 항목 | 경계색 보호색모방 |
개요 | |
정의 | 동물의 몸 색깔이나 형태가 주변 환경과 비슷하여 눈에 잘 띄지 않게 하는 것. |
관련 개념 | 카모플라주 은폐 모방 (생물학) |
기능 | |
포식 회피 | 포식자에게 발견되는 것을 어렵게 함. 은폐: 주변 환경과 구분이 어려움. 가면: 다른 물체로 위장. |
사냥 | 포식자가 사냥 대상에게 접근하는 것을 용이하게 함. 잠복: 사냥 대상이 눈치채지 못하게 숨어있음. 모방 (생물학): 사냥 대상이 방심하게 만듦. |
유형 | |
색상 | 은폐색: 주변 환경과 비슷한 색상. 파괴색: 몸의 윤곽을 흐릿하게 만드는 무늬. |
형태 | 모방 (생물학): 다른 생물이나 물체를 닮은 형태. |
행동 | 동작 은폐: 움직임을 최소화하여 눈에 띄지 않게 함. 시간 은폐: 특정 시간대에만 활동하여 포식자를 피함. |
예시 | |
동물 | 나뭇잎벌레: 나뭇잎과 매우 흡사한 형태. 카멜레온: 주변 환경에 따라 색 변화. 북극곰: 흰색 털로 눈 속에 위장. 가자미: 바닥 색깔에 맞춰 색 변화. 매미나방: 나무껍질과 유사한 색깔. 문어: 주변 환경에 따라 색과 모양 변화. |
식물 | 돌나물: 돌과 비슷한 모양 |
기타 | |
참고 | 생물학에서 중요한 적응 전략 |
관련 항목 | 경계색 보호색모방 |
2. 보호색의 원리 및 방법
보호색은 동물이 주변 환경과 유사한 색이나 무늬를 띠어 눈에 띄지 않게 하는 것을 말한다. 이는 크게 다음과 같은 세 가지 방법으로 나눌 수 있다.
첫째, 배경과 같은 색이나 무늬를 띠는 방법이다. 예를 들어 사막에 사는 게는 모래알과 비슷한 얼룩덜룩한 무늬를 가지고 있다. 극지방에 사는 북극곰이나 북극여우가 흰 털을 가진 것도 보호색의 한 예이다. 백변종이 탄생하는 이유도, 빙하기에 획득한 보호색 유전자가 현재까지 이어지고 있기 때문이라고 생각할 수 있다.
둘째, 입체감을 없애는 색조를 사용하는 방법이다. 많은 동물들이 이 방법을 사용하는데, 몸의 등쪽은 진하고 배쪽은 옅은 색을 띠어 빛의 비침과 그림자에 의한 입체감을 줄인다. 어류나 조류처럼 아래에서 올려다볼 가능성이 있는 경우에는 배면이 흰색이면 하늘을 배경으로 몸을 숨기는 데 효과적이다.
셋째, 화려한 무늬를 통해 보호색을 실현하는 방법이다. 뚜렷한 농담을 가진 배경, 예를 들어 나무가 늘어선 숲이나 큰 풀이 자라는 초원 등에서는 대형 무늬가 동물의 몸을 분단시켜 윤곽을 흐릿하게 만드는 효과를 낼 수 있다.
심해에서는 붉은색 태양광이 거의 흡수되기 때문에, 쿠지라우오과(クジラウオ科) 물고기와 같이 붉은색을 띤 심해어는 오히려 눈에 띄지 않는 보호색 효과를 얻을 수 있다.
이처럼 생물이 숨는 방법에는 시각적인 위장 외에도, 야행성이나 지하 생활 방식 등이 있다. 또한, 냄새나 소리를 이용한 위장도 가능하다.[3] 포식자는 먹이를 사냥할 때, 먹이는 포식자를 피할 때 이러한 은폐 전략을 사용한다.[3]
2. 1. 시각적 은폐
많은 동물들은 주변 환경과 시각적으로 유사하도록 진화했는데, 이는 주변 환경의 색상, 질감과 일치하거나(보호색) 몸의 윤곽을 깨뜨리는 무늬(교란색)를 통해 이루어진다. 갈색 용 도마뱀과 같은 동물은 바위, 모래, 나뭇가지, 잎, 심지어 새의 배설물까지 닮을 수 있다(의태).[8]족제비나 눈신토끼처럼 계절에 따라 색을 바꾸는 동물도 있고, 카멜레온이나 오징어와 같은 두족류처럼 피부의 색소포를 이용해 빠르게 색을 바꾸는 동물도 있다.
카멜레온, 넙치, 문어, 오징어 등은 체색을 바꿀 수 있는 생물로 잘 알려져 있다. 특히 문어와 오징어는 체형과 몸 표면의 요철까지 변화시킨다. 겨울에 눈이 많이 내리는 곳에서는 에치고토끼, 족제비, 뇌조 등이 여름과 겨울에 체색을 바꾸어 겨울에 새하얀 모습이 된다.
식물 중에서는 다육식물에 보호색을 보이는 예가 있다. 석류풀과의 리톱스는 두 장의 잎이 원뿔 모양이고 대부분 지하에 묻혀 있는데, 윗면은 옅은 갈색으로 얼룩덜룩한 무늬가 있어 돌멩이처럼 보인다.
영국의 검정띠나방은 산업화와 대기오염으로 인해 나무껍질의 이끼가 감소했을 때 흑색형이 증가했는데, 이는 보호색이 실제로 도움이 된다는 것을 보여주는 산업암화의 사례로 유명하다.
호랑나비는 연노란색과 검은색이 조화를 이루어 그늘 속에서 자신을 보호하고, 배추흰나비 애벌레는 먹이식물의 색상에 맞춰 녹색을 띤다. 호랑나비 애벌레는 2-4령까지는 새똥처럼 흰색과 흑갈색이 섞인 몸색깔을, 5령 애벌레 때는 먹이식물에 맞춘 녹색 몸색깔을 갖는다. 청개구리는 주변 잎의 색깔과 비슷하다.
2. 1. 1. 역광색
역광색은 몸의 윗면은 어둡고 아랫면은 밝은 색을 띠는 것을 말한다. 이는 어류, 조류 등에서 흔히 발견되며, 아래에서 올려다볼 때 하늘을 배경으로 몸을 숨기는 데 효과적이다.[8]역광색은 밝은 배에서 어두운 등까지 점진적으로 변하는 색조를 사용하여 상하 표면의 색상이 다른 것을 말한다. 이는 바다와 육지 모두에서 흔하며, 1896년에 이 형태에 대한 논문을 발표한 미국 화가 애봇 핸더슨 세이어의 이름을 따서 세이어 법칙이라고도 한다. 역광색은 그림자를 없애 단단한 물체를 평평하게 보이게 한다.[8]
구체적으로, 등쪽이 진하고 배쪽이 옅은 색을 하고 있는 것이 이에 해당한다. 지구상에서는 빛은 거의 위에서 비추기 때문에, 배면이 그림자가 된다. 등에서 배에 걸쳐 농담의 그러데이션이 되어 있다면, 이 효과를 없앨 수 있다.[8]
2. 1. 2. 적극적 위장
일부 동물은 주변 환경의 재료를 이용하여 적극적으로 위장한다. 장식게는 식물, 동물, 작은 돌 또는 조개껍데기 등을 자신의 갑각에 부착하여 주변 환경과 일치하도록 위장한다. 일부 종은 말미잘이나 독성이 있는 식물과 같이 쏘는 동물을 선호하여 경계색뿐만 아니라 은폐의 이점도 얻는다.[9]2. 2. 후각적 은폐
일부 동물들은 포식자를 유인할 수 있는 자신의 냄새를 위장하는 것으로 보인다.[10] 많은 절지동물, 즉 곤충과 거미들은 포식을 피하거나, 개미를 사냥하거나, (large blue butterfly|큰푸른부전나비영어 애벌레처럼) 개미를 속여 먹이를 얻기 위해 개미를 모방한다.[11] pirate perch|퍼치영어는 화학적 은폐를 보여주어 개구리와 연못에 서식하는 곤충에게 감지되지 않을 수 있다.[12] 냄새에 민감한 포식자인 훈련된 개와 미어캣은 습격형 포식 전략 때문에 포식자와 먹이 모두에게서 은폐해야 하는 puff adder|부시비퍼영어를 감지하는 데 어려움을 겪는 것으로 나타났다.[13]2. 3. 청각적 은폐
일부 밤나방(예: 큰황색뒷날개나방)과 일부 호랑나방(예: 큰쥐박이)은 부드럽고 털 같은 몸 표면으로 소리를 수동적으로 흡수하고, 다른 위치나 물체의 메아리와 유사한 소리를 적극적으로 만들어냄으로써 반향정위를 하는 박쥐의 포식으로부터 자신을 방어하는 것으로 여겨져 왔다. 이러한 적극적인 전략은 "유령 메아리"로 묘사되었으며, 따라서 박쥐의 반향정위를 방해하는("재밍") 대안 이론과 함께 "청각 은폐"를 나타낼 수 있다.[14][15]후속 연구는 나방 소리의 두 가지 기능에 대한 증거만을 제공했는데, 그 어떤 것도 "청각 은폐"와 관련이 없다. 호랑나방 종은 두 가지 뚜렷한 그룹으로 나뉘는 것으로 나타났다. 한 유형은 청각적인 경계 신호로 소리를 내어, 나방이 먹기 싫다는 것을 박쥐에게 경고하거나,[16] 적어도 먹기 싫은 나방의 청각적인 의태를 수행한다.[17] 다른 유형은 소나 재밍을 사용한다. 후자 유형의 나방에서, 상세한 분석은 소나 재밍의 기저에 있는 "유령 메아리" 메커니즘을 지지하지 못했지만, 대신 메아리 간섭을 지적했다.[18]
3. 보호색의 유형
생물은 다양한 환경에서 보호색을 효과적으로 사용하기 위해, 각 환경에 맞는 독특한 유형을 발전시켜왔다.
- 호랑나비는 연노란색과 검은색이 조화를 이루어 그늘 속에서 자신을 보호한다.
- 배추흰나비 애벌레는 먹이식물의 색상에 맞추어 녹색을 사용한다.
- 호랑나비 애벌레는 2~4령까지는 새똥처럼 흰색과 흑갈색이 섞인 몸색깔을, 5령 애벌레 때는 먹이식물에 맞춘 녹색 몸색깔을 갖는다.
- 청개구리는 주변 잎 색깔과 비슷하다.
- 카멜레온, 넙치, 문어, 오징어 등은 체색을 바꿀 수 있다.
은폐는 다양한 방법을 통해 달성될 수 있으며, 파괴적 색채에서 투명성 및 의태의 일부 형태에 이르기까지, 배경이 없는 공해와 같은 서식지에서도 가능하다.[3][4]
은폐는 포식자가 먹이를 사냥할 때와 먹이가 포식자를 피할 때 사용된다.[3]
은폐는 알[5]과 페로몬 생성에도 적용된다.[6] 원칙적으로 은폐는 시각적, 후각적 또는 청각적 위장을 포함할 수 있다.[7]
보호색이 실제로 도움이 되는지 확인하는 실험으로 영국의 검정띠나방 사례가 있다. 원래 흰색 얼룩무늬였던 검정띠나방은 산업화와 대기오염으로 나무껍질의 이끼가 감소하자 흑색형이 증가했는데, 이는 산업암화로 유명하다.
3. 1. 주변 환경 모방
많은 동물들은 주변 환경과 시각적으로 유사해지도록 진화했다. 이는 주변 환경의 색상과 질감을 일치시키거나(보호색), 동물 자체의 시각적 윤곽을 깨뜨리는 (교란색) 방식으로 이루어진다.[8]일부 동물은 주변 환경에 맞춰 몸 색깔을 바꾸기도 한다. 흰족제비와 눈신토끼처럼 계절에 따라 색을 바꾸거나, 카멜레온과 오징어와 같은 두족류처럼 피부의 색소포를 이용하여 빠르게 색을 바꾸는 경우가 있다.[8]
역광색은 밝은 배에서 어두운 등까지 점진적으로 변하는 색조를 사용하여 상하 표면의 색상을 다르게 하는 방법이다. 이는 바다와 육지 모두에서 흔하며, 그림자를 없애 물체를 평평하게 보이게 한다. 이 방법은 미국 화가 애봇 핸더슨 세이어의 이름을 따서 세이어 법칙이라고도 불린다. 오징어와 같은 해양 동물들은 빛을 사용하여 배경과 일치하도록 역광을 사용하기도 한다.[8]
장식게는 식물, 동물, 작은 돌, 조개 조각 등을 자신의 갑각에 부착하여 주변 환경과 일치하는 위장을 제공한다. 일부 종은 말미잘이나 유독 식물과 같은 쏘는 동물을 선호하여 경계색뿐만 아니라 은폐의 이점도 얻는다.[9]
입체감을 없애는 듯한 색조는 많은 동물에게서 볼 수 있는 방법이다. 동물이 입체적인 형태를 하고 있기 때문에 빛과 그림자에 의해 배경에서 떠오르는 것처럼 보이지만, 이를 없애는 듯한 체색을 통해 형태 파악을 어렵게 만든다. 구체적으로, 등쪽이 진하고 배쪽이 옅은 색을 띠는 것이 이러한 예시이다. 지구상에서는 빛이 위에서 비추기 때문에 배면이 그림자가 되는데, 등에서 배에 걸쳐 농담의 그러데이션을 주면 이 효과를 없앨 수 있다. 어류나 조류처럼 아래에서 바라볼 가능성이 있는 경우, 아래에서 보면 하늘이 밝으므로 배면이 흰색인 것은 배경에 녹아드는 효과가 있다.
야마마유가 등의 대형 누에 중 가는 가지에 거꾸로 매달리는 종류는 배면이 진한 녹색, 복면이 옅은 녹색으로, 보통과 반대로 그러데이션이 붙어 있어 평소의 생활 자세에 맞춘 것이다. 열대어의 시노돈티스도 배면을 위로 하고 헤엄치는 자세가 유명하며, 배면이 진한 갈색으로 되어 있다.
사막의 게가 희끗희끗하고 미묘한 농담이 있는 얼룩덜룩한 모래알과 같은 무늬를 띠는 것도 배경과 같은 색이나 무늬를 내는 방법의 예시이다. 여기에 입체감을 없애는 농담이 더해지면 거의 완벽한 보호색이 된다. 극지에 사는 북극곰과 북극여우가 흰 털을 하고 있는 것도 보호색의 일종이다. 백변종이 탄생하는 이유는 빙하기에 획득한 보호색 유전자가 현재까지 계승되고 있기 때문으로 생각된다.
심해에서는 태양광 중 파장이 긴 적색 성분이 많이 감쇠하여 붉은색이 거의 발색되지 않는다. 따라서 심해어인 쿠지라우오과 등의 붉은 체색은 보호색으로 기능한다.
카멜레온, 넙치, 문어, 오징어 등은 다양한 배경에서 보호색을 구현하기 위해 체색을 바꿀 수 있다. 특히 문어와 오징어는 체형과 몸 표면의 요철까지 변화시킨다. 체색을 밝게 하거나 어둡게 하는 정도의 변화는 많은 생물이 할 수 있지만, 이러한 변화는 주변 색뿐만 아니라 기온이나 동물의 컨디션 등에 따라서도 변하는 경우가 많다.
겨울에 눈이 많이 내리는 곳에서는 에치고토끼, 족제비, 뇌조 등이 여름과 겨울에 체색을 바꾸어 겨울에 새하얀 모습이 된다.
식물 중에서는 다육식물인 석류풀과의 리톱스가 보호색을 보인다. 리톱스는 두 장의 잎이 원뿔 모양이고 대부분 지하에 묻혀 있으며, 윗면만 지표에 드러나 있는데, 이 윗면이 옅은 갈색으로 얼룩덜룩한 무늬가 있어 돌멩이처럼 보인다.
보호색이 실제로 도움이 되는지 확인하는 실험 사례도 있다. 영국의 검정띠나방은 원래 흰색 얼룩무늬였지만, 산업화와 대기오염으로 인해 나무껍질의 이끼가 감소하자 흑색형이 증가했다. 이는 산업암화로 유명하다.
3. 2. 분할 무늬
많은 동물들은 주변 환경과 시각적으로 유사하도록 진화해왔다. 이러한 위장 방법에는 주변 환경의 색상 및 질감과 일치하는 보호색과 동물의 시각적 윤곽을 깨뜨리는 분할 무늬가 포함된다.분할 무늬는 몸의 윤곽을 분할하여 인식하기 어렵게 만드는 무늬이다. 예를 들어, 대형의 화려한 무늬는 배경에 뚜렷한 농담이 있는 장소, 즉 나무가 늘어선 곳이나 큰 풀이 난 초원 등에서 배경에 녹아들 수 있게 한다. 또한, 이러한 대형 무늬는 동물의 몸이 분단되어 보이게 하여 전체 윤곽을 불분명하게 만드는 효과를 낸다.
3. 3. 특수 환경 적응
특수한 환경에 적응하여 독특한 보호색을 띠는 경우도 있다. 북극곰과 북극여우가 흰 털을 하고 있는 것이나, 백변종이 탄생하는 것은 빙하기에 획득한 보호색 유전자가 현재까지 이어지고 있기 때문이라고 생각된다.해중에서는 태양광 중 특히 파장이 긴 적색 성분이 많이 감쇠하고, 심해에서는 붉은색은 거의 발색하지 않는다. 이 때문에 심해어의 쿠지라우오과(クジラウオ科) 등의 붉은 체색은 심해에서 보호색으로 기능한다.
눈이 많이 내리는 곳에서는 여름과 겨울에 체색을 바꾸는 생물도 있다. 겨울에 새하얀 모습이 되는 에치고토끼, 족제비, 라이초 등이 그 예이다.
식물 중에서는 다육식물인 석류풀과의 리톱스가 보호색을 띠는 예이다. 리톱스는 두 장의 잎 대부분이 지하에 묻혀 있고, 윗면만 지표에 드러나 있는데, 이 윗면은 옅은 갈색으로 얼룩덜룩한 무늬가 있어 돌멩이처럼 보인다.
4. 의태와의 관계
주변 환경과 비슷하게 보이도록 하는 것을 '''보호색'''이라 하고, 다른 생물이나 무생물처럼 보이도록 하는 것을 의태라고 한다. 어떤 경우에는 보호색과 의태를 모두 갖춘 생물도 있다. 동물에 많은 예가 있다.
5. 보호색의 진화
포식자를 피하기 위해 먹잇감 동물에게는 위장이라는 강력한 진화 압력이 작용하고, 포식자에게는 위장한 먹잇감을 감지하는 능력이 필요하다. 감춰진 동물을 감지하려는 동물의 지각 능력과 숨는 종의 위장 특징 사이에는 공진화의 형태로 진화적 군비 경쟁이 자체적으로 지속될 수 있다.[2]
6. 보호색의 예시 (한국)
7. 산업 암화
영국의 검정띠나방은 원래 흰색 얼룩무늬를 띄어 이끼가 낀 나무껍질 위에서 보호색 역할을 했지만, 산업화와 대기오염으로 인해 나무껍질의 이끼가 줄어들면서 검은색 개체 수가 증가했다. 이는 산업암화의 대표적인 사례이다.
8. 보호색을 가진 식물
식물에서 보호색을 보이는 예는 적지만, 다육식물에는 그러한 예가 있다. 특히 석류풀과의 리톱스는 두 장의 잎이 원뿔 모양을 하고 있으며, 그 대부분은 땅속에 묻혀 있고 원뿔 바닥에 해당하는 윗면만 지표면에 드러낸다. 이 잎의 윗면은 옅은 갈색으로 얼룩덜룩한 무늬가 있어 돌멩이처럼 보인다.
참조
[1]
논문
Leaf Mimicry in a Climbing Plant Protects against Herbivory
[2]
논문
Warning signals and predator-prey coevolution
[3]
논문
The almost invisible league: crypsis and association between minute fishes and shrimps as a possible defence against visually hunting predators
[4]
서적
A Dictionary of Zoology
Oxford University Press
2014
[5]
논문
Using digital photographs to evaluate the effectiveness of plover egg crypsis
[6]
논문
Can chemical communication be cryptic? Adaptations by herbivores to natural enemies exploiting prey semiochemistry
[7]
웹사이트
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2012-08-19
[8]
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[9]
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[10]
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논문
Mimicry of Ants by Other Arthropods
https://www.biodiver[...]
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논문
Is the pirate really a ghost? Evidence for generalized chemical camouflage in an aquatic predator, pirate perch ''Aphredoderus sayanus''
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[13]
논문
An ambusher's arsenal: chemical crypsis in the puff adder (Bitis arietans)
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[14]
논문
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http://www.life.umd.[...]
2001-07-01
[15]
논문
Full Access Return to the Magic Well: Echolocation Behavior of Bats and Responses of Insect Prey
2001-07-01
[16]
논문
Sound strategy: acoustic aposematism in the bat–tiger moth arms race
[17]
논문
Acoustic mimicry in a predator–prey interaction
[18]
논문
Anti-bat tiger moth sounds: Form and function
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