为什么有些鸟蛋如此五颜六色?归咎于进化的军备竞赛

这是大自然版的复活节彩蛋活动。 Claire Spottiswoode 博士是开普敦大学研究鸟类(鸟类)寄生虫的教授,他正在赞比亚工作,以了解更多关于杜鹃雀如何改变卵子外观的信息。然而,与复活节彩蛋狩猎的策划者不同的是,杜鹃雀不会为了艺术或嬉戏而改变它们的蛋,但它们可以欺骗其他鸟类抚养他们的幼鸟。

这是一种被称为“育雏寄生”的做法,在这种做法中,动物偷偷地把卵留给另一个物种饲养。虽然鸟类、鱼类和昆虫中都有寄生寄生虫,但其机制各不相同。通常对于鸟类,当那只鸟不注意时,这种寄生虫会在另一只鸟的巢中产卵。(杜鹃是育雏寄生虫最著名的例子,也是戴绿帽子这个词的起源。)育雏寄生经常 *** 所谓的进化军备竞赛,在这种竞赛中,相互竞争的物种不断发展出新的适应能力来相互对抗。在育雏寄生虫的情况下,这通常意味着它的卵会进化成看起来 更多 就像它主人的蛋;而对于被寄生的鸟来说,这意味着它的卵会进化成看起来 不像 它的寄生寄生虫的卵。?

寄生在动物王国中并不少见,而 Spottiswoode 是世界上最重要的专家之一。然而,成为专家并不会减少任何寻蛋的挑战。正如 Spottiswoode 告诉沙龙的那样,“对于研究育雏寄生虫的人来说,最困难的挑战之一就是找到足够的寄生卵和小鸡。你必须付出很多努力才能找到很多寄主巢穴,才能找到其中的一部分。那些寄生在你正在学习的东西上。”

幸运的是,当地有很多才华横溢的寻巢者乐于提供帮助。

“对我们来说,这仍然是一种 *** ,”斯波蒂斯伍德解释道。“每次你在寄主卵中看到一个寄生的巢穴,里面有一个颜色漂亮的寄生卵——这就是我永远不会厌倦的事情。看到自然选择在数十万年中形成的美丽适应,真是令人高兴。”

Spottiswoode 有充分的理由在鸟类住所附近闲逛。Spottiswoode 与波士顿大学的 Michael Sorenson 教授一起领导一个国际基因研究小组,研究一种寄生鸟类如何掩盖其卵,使其与其他多种鸟类的卵相似。一个多世纪以来,科学家们一直被这个谜团所困扰,但研究人员设法确定了 进化军备竞赛 是罪魁祸首。

“我们认为是遗传控制的染色体存在于所有雌性鸟类中,”Spottiswoode 解释说。“这不是专门用于此功能的染色体。在鸟类中,雌性具有雌性特异性 Z 染色体,就像人类中雄性具有雄性特异性 Y 染色体一样。所以在人类中,当然,雄性是 XY,雌性是 XX。在鸟类中,男性是 ZZ,女性是 ZW,所以有一条染色体作为一个或多或少完整的拷贝从母亲传给女儿,没有任何来自父亲的基因流。”

她补充说:“我们在这里试图解决的更广泛的问题是,单个杂交物种的不同个体如何进化出专门的适应性来寄生于不同的宿主物种,尽管它们是随机交配的,不管雄性或雌性是由什么宿主物种抚养长大的。”

在《美国国家科学院院刊》发表的研究中,科学家们解释说,母系遗传因素可以让杜鹃避免意外地从由不同宿主抚养的父亲那里继承错误的模仿基因。这似乎是一种进化优势——在某种程度上确实如此——但作者指出,一旦它们的宿主意识到它们正在做的事情,这也会使这些物种更难逆向进化。原因之一是许多鸟类正在适应其卵中具有多种颜色和图案的事实,为鸟类提供了将这些卵与入侵者区分开来的“特征”。

然而,鸟类最初是如何产生如此惊人的多色蛋的呢?阻止育雏寄生虫是唯一的原因吗?

“当然,这是一个适合复活节的问题,”斯波蒂斯伍德告诉沙龙。“我们有一些很好的答案,但我们没有一个完整的解释,还有很多谜团。通常,伪装是鸡蛋颜色不同的原因。伪装非常重要。巢捕食,视觉上——定向捕食者非常普遍,尤其是在露天繁殖的物种中,例如在地面繁殖的物种,还有其他物种。有些物种的卵非常棒,并且对特定环境有非常有趣的适应。”

不过,这并不能解释每种鸡蛋的颜色。Spottiswoode 指出,一些科学家推测,进化为产蓝蛋的鸟类这样做是为了保护它们的胚胎免受紫外线辐射。此外,鸟类可能出于与育雏寄生无关的原因想要在它们的蛋上签名。

“在物种内部存在巨大多样性的情况下,就像复活节彩蛋一样——你正在为你的鸡蛋画,它们被涂上了不同的颜色——产生多样性的驱动压力似乎是对自我的认可”斯波蒂斯伍德沉思道。“我们在群体中繁殖的鸟类身上看到了这一点,比如在悬崖上筑巢的鸟……例如,它们在个体之间有很大的差异,在这种情况下,当你在悬崖上时,就是要知道你自己的蛋"

如果有更合适的宣言来总结复活节精神,我想不出一个。