这些蛋揭示了燕鹂和嘲鸫之间的斗智斗勇

这个故事是“树木拥抱者”新闻档案的一部分。了解更多有关新闻归档流程或阅读我们的最新消息
白垩色眉毛的嘲鸫会下蓝绿色斑点的蛋,有时会拒绝那些看起来不像它们的牛鹂蛋。然而,牛鹂可以通过下更蓝或有斑点的蛋来欺骗它们。(图片来源:Analía V. Lopez)

牛鹂因父母不在身边而臭名昭著,但这并不一定意味着它们的孩子会有一个艰难的童年。和布谷鸟一样,燕八哥也是繁殖寄生虫,这意味着它们把蛋留在其他物种的巢里,通过欺骗其他鸟类为它们抚养孩子来逃避为人父母的责任。

对于那些不知情的养父母来说,这可能会导致一个令人心碎的场景,他们花时间和精力抚养一个不仅不是他们自己的孩子,而且他们的成功往往是以牺牲他们真正的后代为代价的。

因此,被巢内寄生虫盯上的鸟类已经进化出了一些策略来帮助它们避免这种欺骗,比如更密切地关注巢内的蛋,使用更多的脑力来识别任何看起来不熟悉的蛋。然而,牛鹂和其他育雏寄生虫已经进化出了防止它们的蛋被孵化出来的对策,即通过产生不同的蛋壳来减少审查。

粉笔眉模仿鸟和闪亮的牛鹂
白眉嘲鸫(左)和闪亮的燕八哥(右)在南美洲大部分地区都很常见,分布相对广泛。 (图片来源:Joel Santana/Shutterstock和Helissa Grundemann/Shutterstock)

白眉嘲鸫(左)和闪亮的燕八哥(右)在南美洲大部分地区都很常见,分布相对广泛。(图片来源:Joel Santana/Shutterstock和Helissa Grundemann/Shutterstock)

这已经变成了共同进化军备竞赛,因为寄主的卵识别技能会对育窝寄生虫产生选择性压力,使其产下不那么显眼的卵,这反过来又会对寄主施加更大的压力,使其提高卵识别技能。

一项新的研究仔细研究了这一现象,重点关注两种常见的南美鸟类之间的关系:闪亮的燕鹂(Molothrus bonariensis)和它最喜欢的受害者之一,粉笔眉模仿鸟(Mimus saturninus)。发表在《皇家学会哲学汇刊B》上这项研究揭示了模仿鸟是如何利用巢中蛋的颜色和图案来帮助它们决定哪些蛋应该留下,哪些蛋应该扔掉。

这是一个令人担忧的决定:模仿鸟显然不想把燕八哥的蛋放在自己的巢里,但它们也不想太过热心地赶走燕八哥,以至于不小心把自己的蛋踢出去了。模仿鸟会拒绝任何与自己蛋的颜色和图案不匹配的蛋,这似乎很明显,但新的研究表明,事情比这更复杂。

没有燕八哥

巢中有蛋的白垩眉模仿鸟
这些视频剧照显示,一只白眉嘲鸫拒绝从巢中取出一颗外国蛋。 (图片来源:Analía V. Lopez)

这些视频剧照显示,一只白眉嘲鸫拒绝从巢中取出一颗外国蛋。(图片来源:Analía V. Lopez)

为了测试模仿鸟是如何做出这一决定的,来自美国、阿根廷和捷克共和国的一组研究人员在Reserva El Destino的模仿鸟巢穴中放置了各种假蛋。Reserva El Destino是阿根廷布宜诺斯艾利斯省马格达莱纳镇附近的一个500公顷(1235英亩)野生动物保护区。这些蛋是3d打印的模型,基于在该遗址发现的闪亮的牛鹂蛋的实际质量和尺寸。

研究人员用之前发表的方法,沿着蓝绿色到棕色的梯度,手工绘制了两组鸡蛋,以匹配“鸟类蛋壳的自然梯度”。他们还在一组蛋上涂上斑点,模仿从当地随机挑选的闪亮的燕八蛋。

然后这些蛋被带到德斯蒂诺保护区,研究人员在那里发现了85个模仿鸟巢,并在每个巢中随机选择了一个假蛋。他们对所有巢穴进行了五天的监测,在排除了15个被捕食者攻击或被遗弃的巢穴后,最终的样本量为70个巢穴。研究人员指出,五天后仍在巢里的蛋被认为是被接受的,而在此期间失踪的蛋被认为是被拒绝的。

下面的视频是由合著者和布宜诺斯艾利斯大学的生态学家Analía V. López拍摄的,展示了两只嘲舌鸟对无斑点和有斑点的蛋的反应:

斑点对反舌鸟父母有一个有趣的影响,经常促使他们谨慎行事,即使颜色不对也要留下一个蛋。大多数模仿鸟不会被没有斑点的棕色蛋所愚弄,这些蛋在颜色和图案上都是独立的,这些蛋的排异率超过80%。但斑点似乎引起了一些犹豫,可能导致父母担心丢弃自己的卵子。例如,有斑点的棕色鸡蛋的排异率只有60%左右。模仿鸟表现出对蓝色蛋的偏爱,甚至接受了一些颜色比自己的蛋更蓝的蛋。当蓝色的鸡蛋也有斑点时,排异率下降到10%以下。

“知更鸟有带斑点的蛋,因此它们更愿意接受带斑点的蛋是有意义的,”长岛大学邮报的进化生态学家丹尼尔·汉利(Daniel Hanley)在给MNN的电子邮件中解释道。“通过一项独特的实验设计,我们能够测量出有多少斑点促使嘲鸫决定容忍外来蛋。”

汉利说,这项研究表明,嘲鸫可能仍然更关心蛋的颜色,而不是斑点,但这两个因素都很重要。这些鸟对蓝色的蛋表现出明显的偏好,而不是棕色的蛋,但当它们的歧视努力变得更加困难时——汉利和他的同事通过添加斑点来减少“正确”和“错误”蛋之间的差异——排斥的可能性就更小了。

汉利说,嘲鸫有时似乎在保留或拒绝蛋的问题上存在矛盾,尽管这取决于雌性和环境。他说:“有些鸟似乎马上就知道了,而另一些鸟则需要更多的时间。”

母巢之觉醒

一群闪亮的牛角鸟
闪亮的燕八哥是高度群居的,经常成群结队,就像巴西的这只。 (图片来源:Pamela C.P. Olczyk/Shutterstock)

这项新研究是研究的一部分主题的问题《皇家学会哲学汇刊B》,致力于“巢寄生的共同进化生物学”。它研究了广泛的育雏寄生虫,包括鸟类,以及不太为人所知的例子,如布谷鸟鲶鱼或育雏寄生蜜蜂和蝴蝶。因为育龄寄生物依赖其他物种来养育后代,而这些其他物种如果不识破这个诡计就会失去自己的后代,这些生物为“研究共同进化提供了一个启发性的系统,”该问题的编辑写道。

一些受害者似乎比其他人更善于挫败一窝寄生虫,这可能是由于寄生虫模仿能力的变化和它们对宿主构成的威胁。在另一项研究例如,在这个问题上,普林斯顿大学的进化生态学家玛丽·卡斯维尔·斯托达德和她的同事们注意到,杜鹃雀可以很好地模仿黄褐色侧边普林斯雀的蛋。作为回应,prinias已经进化到使用“高级模式属性”来识别外来卵子,包括蛋壳上标记的形状和方向的细节。

杜鹃雀及其宿主的蛋
图中是杜鹃雀的蛋(右边两栏),旁边是它们的宿主——黄褐色侧翼的紫斑斑蝶和红脸的紫斑斑蝶的蛋。 (图片来源:Claire N. Spottiswoode, Martin Stevens/Proceedings of Royal Society B)

图中是杜鹃雀的蛋(右边两栏),旁边是它们的宿主——黄褐色侧翼的紫斑斑蝶和红脸的紫斑斑蝶的蛋。(照片:克莱尔·n·斯波蒂斯伍德,马丁·史蒂文斯/英国皇家学会学报

对于白眉嘲鸫来说,育雏寄生虫可能没有同等程度的审查,但仍有时间。考虑到闪亮的燕鹂的明显成功,这场共同进化的军备竞赛似乎远未结束。

研究人员写道:“我们的发现表明,这种寄主还没有适应区分蛋壳模式细微差异的能力,而是将蛋壳特征作为全有或全无的线索。”与普遍的科学假设相反,嘲鸫的决定并不纯粹是基于它们的蛋和外国蛋之间的差异程度。他们写道:“相反,这只宿主拒绝了棕色鸡蛋,但接受了同样不同的蓝绿色鸡蛋。”这些模式表明了共同进化动力学的重要和未被探索的方面,“无论是在牛仔鸟和模仿鸟的关系中”,还是在更普遍的宿主-寄生虫动力学中。”

汉利和他的同事补充说,还需要更多的研究来揭示这些鸟类是如何影响彼此的进化的。与此同时,无数的燕八鸟和其他育雏寄生虫将继续由不知情的养父母抚养,而无数的寄主将继续用他们的大脑在为时已晚之前发现入侵者。当斯托达德最近告诉《科学》杂志“(鸟类)大脑里发生的事情比我们想象的更复杂、更有趣。”