这些蛋揭示了牛仔鸟和嘲鸫之间的斗智

牛仔鸟是出了名的孤儿鸟,但这并不一定意味着他它们的幼崽将有一个艰难的童年。与杜鹃一样,牛头鸟也是一种产卵寄生虫,这意味着它们把卵留在其他物种的巢中,通过诱骗其他鸟类为它们抚养孩子来逃避抚养的责任。

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,它们花时间和精力抚养的幼崽不仅不是它们的,而且往往是以牺牲实际的后代为代价获得成功的。

因此,以孵化寄生虫为目标的鸟类已经进化出一些策略来帮助它们避免这种欺骗,比如更密切地关注巢穴中的蛋,并使用更多的脑力来识别任何看起来不熟悉的蛋。然而,牛头鸟和其他孵卵寄生虫已经进化出了相应的对策来防止它们的卵被暴露出来,也就是说,通过制造不太引人注意的可变蛋壳。

白眉知更鸟(左)和闪亮的牛头鸟(右)在南美洲的大部分地区都很常见,而且分布得相对广泛。(Photos: Joel Santana/Shutterstock and Helissa Grundemann/Shutterstock)

这已经发展成一场共同进化的竞赛,因为寄主的识别卵子的能力给产卵寄生虫施加了选择性的压力,迫使它们产下不那么显眼的卵子,而这反过来又给寄主施加了更大的压力,要求它们提高识别卵子的能力。

一项新的研究对这一现象进行了更深入的研究,重点研究了两种常见的南美鸟类之间的关系:闪亮的矢叶燕八哥(Molothrus bonariensis)和它最喜欢的受害者之一,白眉嘲鸫(Mimus saturninus)。这项研究发表在《英国皇家学会哲学学报B》上,揭示了知更鸟如何利用巢中蛋的颜色和图案来帮助它们决定该保留哪些蛋,该扔掉哪些蛋。

这是一个令人担忧的决定:知更鸟显然不希望牛郎蛋在它们的巢里,但它们也不想如此热衷于驱逐牛郎蛋,以至于不小心踢出了自己的蛋。似乎很明显,模仿鸟会拒绝任何与自己的蛋颜色和图案不匹配的蛋,但新的研究表明,情况要比这复杂一点。

别养牛仔鸟

这些视频截图显示,一只白眉嘲鸫拒绝从巢中取出一个不是自己的蛋。

为了测试知更鸟是如何做出这个决定的,来自美国的一组研究人员在阿根廷布宜诺斯艾利斯省马格达莱纳镇附近的一个占地500公顷(1235英亩)的野生动物保护区内,阿根廷和捷克共和国在一个名为“埃尔德斯迪诺保护区”的地方放置了各种各样的假鸡蛋。这些鸡蛋是3d打印的模型,基于在这个网站上发现的闪闪发光的矢车鸟蛋的实际质量和尺寸。

研究人员用手绘制了两组鸡蛋,它们的颜色从蓝绿色到棕色,使用之前发表的方法来匹配“鸟类蛋壳的自然渐变”。他们还在一组鸡蛋上画上斑点,采用的图案是随机从当地居民中挑选的一枚闪闪发光的牛禽蛋的模型。

这些鸡蛋随后被带到西班牙国家自然保护区,研究人员在那里发现了85个模仿鸟的巢穴,并随机选择了一个假鸡蛋。他们对所有巢穴进行了五天的监测,排除了15个被捕食者袭击或遗弃的巢穴后,最终得到了70个巢穴的样本大小。研究人员指出,任何5天后仍在巢内的蛋都被认为是可以接受的,而在此期间丢失的蛋则被认为是不可以接受的。

斑点对模仿鸟的父母有一个有趣的影响,经常促使它们小心行事,即使颜色不对也要保留一个鸡蛋。大多数嘲鸟不会被无斑点的棕色蛋所愚弄,这些蛋在颜色和图案上都是分开的,而且这些蛋的排除率超过80%。但是斑点似乎引起了一些犹豫,可能导致父母担心会丢弃自己的鸡蛋。例如,有斑点的棕色鸡蛋的排除率只有60%左右。知更鸟偏爱蓝色的蛋,甚至接受了一些比自己的蛋颜色更蓝的蛋。当蓝蛋也有斑点时,排除率下降到10%以下。

研究报告的第一作者、长岛大学邮报的进化生态学家丹尼尔·汉利在给MNN的一封电子邮件中解释说:“知更鸟有斑点的蛋,因此它们应该更愿意接受有斑点的蛋,这是有道理的。”“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知更鸟决定忍受外来的蛋。”

汉利说,研究表明,知更鸟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。鸟类明显偏爱蓝色的蛋而不是棕色的蛋,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达到这一点,从而减少了“正确”和“错误”蛋之间的差异——被拒绝的可能性就更小了。

汉利说,反舌鸟有时确实会在是否要保留或拒绝一个蛋的问题上产生矛盾,不过这取决于雌性和环境。他说:“有些鸟似乎马上就能知道,而有些则需要更多的时间。”

母巢之觉醒

闪亮的牛头鸟是高度群居的,经常在巴西形成这样的群体。

这项新研究是英国皇家学会《哲学学报B》的主题之一,其主题是“孵卵寄生的共同进化生物学”。它观察了大量的孵卵寄生虫,包括鸟类以及不太为人所知的例子,如杜鹃鲶鱼或孵卵寄生蜜蜂和蝴蝶。因为繁殖寄生虫依赖其他物种来养育后代,而且如果这些物种没有发现这个诡计,它们可能会失去自己的后代,这些生物为“研究共同进化提供了一个启发性的系统,”该期刊的编辑写道。

一些受害者似乎比其他人更善于阻止孵化寄生虫,这可能是由于寄生虫模仿能力的变化以及它们对宿主的威胁。例如,普林斯顿大学进化生态学家玛丽·卡斯韦尔·斯托达德和她的同事们在另一项研究中指出,杜鹃雀能够很好地模仿两侧是黄褐色的王子蛋。为回应,prinias已经进化到使用“高级模式属性”来识别外来鸡蛋,包括蛋壳上标记的形状和方向等细节。

布谷鸟的蛋(右边的两列)与它们的寄主——黄褐色侧翼的prinia和红脸的cisticola——的蛋放在一起的例子。

对于白眉嘲鸫来说,孵育寄生虫可能不会迫使它们接受同样程度的检查,但它们还有时间。鉴于闪亮的牛头鸟的明显成功,这场共同进化的军备竞赛似乎远未结束。

研究人员写道:“我们的研究结果表明,这种寄主还没有适应识别蛋壳模式细微差别的能力,而是将蛋壳特征作为一种全有或全无的线索。”与通常的科学假设相反,知更鸟的决定并不完全基于它们的蛋和外国蛋的不同程度。他们写道:“相反,这个宿主拒绝了棕色的鸡蛋,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,“在牛鸟-嘲鸟关系”和更普遍的宿主-寄生虫动力学。

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如何影响彼此的进化。与此同时,无数的牛头鸟和其他孵化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推动他们的大脑,在为时已晚之前发现入侵者。正如斯托达德最近在接受《科学》杂志采访时所言,“鸟类大脑的活动比我们想象的还要复杂和有趣。”

MNN

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