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杜鹃的巢寄生机制为什么没有被淘汰? 第1页

  

user avatar   xue-lai-s 网友的相关建议: 
      

这个问题刚刚做完pre的我必须回答,答案就是杜鹃的进化程度可能超出你的想象,丫的这就是个间谍头子,下面借一篇论文展现我的具体论证。

下面进入具体的论证环节,首先这里我要引出一个自然界寄生杜鹃和其寄主(芦苇莺)之间的一个神奇现象。

我们知道部分杜鹃有巢寄生的现象,雌性杜鹃在寄主的巢中产卵,隐蔽的产卵行为使它们能够躲避寄主的防御。但是,雌性杜鹃在产卵后,经常会发出一种明显的叫声,而这与它产卵时的隐蔽性是矛盾的,研究的问题就是雌性杜鹃在寄生蛋后为什么要发出明显的叫声来引起寄主的注意?

自然界中寄生生物的进化大致分为两种:一、更好地躲避寄主的防御;

二、通过操控寄主的行为来提高寄生成功的概率。

所以研究者在这里提出了一种假设:雌性杜鹃异常的鸣叫行为属于寄生生物的第二种进化,它的叫声可以操控寄主的行为,来提高自己巢寄生的成功率。

据此研究者共进行了三组实验。

实验一:测试雌性杜鹃鸟的叫声是否会引起芦苇莺的警觉。

研究人员在24个正在孵化的芦苇莺的巢旁放了扬声器,扬声器会播放下列四种鸟类的叫声,他们用视频顺序记录了芦苇莺对四种叫声的反应。

上图是扬声器中四种叫声的来源鸟类,以及这四种鸟类叫声对寄主芦苇莺的可能影响。

下图显示的是这四种鸟类的声音频谱。

实验一的结果之后我会和实验二的结果一同说明。

实验二测试雌性杜鹃的叫声与雀鹰叫声的相似性。

实验者找到了另一种鸟类:山雀。(画重点,逻辑严谨性可见一斑)

这种鸟是雀鹰的捕食对象,但通常不是杜鹃鸟的寄生对象,所以山雀应该不会把雌性杜鹃的叫声当作威胁来回应,除非它们将其误认为是雀鹰的叫声。

研究者向60只山雀播放了上述的四种叫声,区别是每只山雀只能随机听到四种叫声中的一种,随后记录山雀听到叫声的反应。

这里说一下两个实验的结果。我之所以将实验一二的结果放在一起说明,是为了对两个实验的结果进行一个比较。不想看说明的,可以直接看黑体加粗的结论。

我们可以看一下实验一的统计图b,芦苇莺对四种叫声的反应是有着显著的差异的,在四种叫声中,芦苇莺会更加警惕雌性杜鹃和雀鹰的叫声,而对雄性杜鹃和鸽子的叫声响应很小。

将实验二的数据统计图c与图b进行一个简单的比较,我们可以发现明显的相似性。山雀与芦苇莺有着几乎相同的警惕性显著差异。即山雀更加警惕雌性杜鹃和雀鹰的叫声,很少回应鸽子和雄杜鹃的叫声。这恰表明雌性杜鹃鸟的叫声与雀鹰的叫声相似度很高。

最后一个实验是测试四种叫声对芦苇莺进行巢防御的影响。

研究者从72只芦苇莺的巢中随机取出一个卵涂色,再放回巢中模拟寄生蛋,随后旁边放上扬声器,每对芦苇莺只听到上述四种叫声中的一种,隔段时间后检测芦苇莺对巢中寄生蛋的接受情况。

从数据统计图中,我们可以看出:雄性杜鹃和鸽子的叫声对巢寄生成功的影响并没有显著的差异,雌性杜鹃和雀鹰叫声对巢寄生成功的影响程度几乎相同。并且与鸽子和雄性杜鹃的叫声相比,芦苇莺在听到雌性杜鹃或雀鹰的叫声后,接受寄生蛋的概率更大。

之后是得出的研究结论:

雄性杜鹃和鸽子的叫声不会引起寄主的警觉。但雌性杜鹃和雀鹰的叫声却对寄主有着显著并且几乎相同的影响,使得寄主着重于保护自己而被分散了注意力,减少对寄生蛋的排斥程度。

简单的说就是,雌性杜鹃可以操控寄主在孵蛋和自我保护间进行防御权衡,提高自己巢寄生的成功率。

此外雌性杜鹃的叫声相较于雄性杜鹃,频率更低,这将使得寄主难以分辨雌性杜鹃和雀鹰叫声。

同时许多寄生杜鹃的条纹鹰状羽毛可能也会骗过寄主,从而增加自己的寄生机会。(这就是我说杜鹃为啥是间谍头子)

欧克,现在说明一下为啥寄生的杜鹃不自己养孩子?原因有二:

1、一雄多雌制的影响

通常情况下,单配偶制的鸟类中,雄鸟会搭建巢穴,并和雌鸟一起养育雏鸟。但杜鹃科中有巢寄生行为的鸟类均为一雄多雌制,若让一只雄杜鹃负责筑巢,结果可想而知(巨大的房贷压力,猝死ing)。

2、缺乏充足的抚养精力

雌性杜鹃鸟一年可产12-15枚卵,产卵时间为每年3-7月份,每只卵孵化的时间只需10天左右。如果杜鹃鸟选择自己孵化哺育,当第一只雏鸟出世后不久,第二颗卵也即将需要孵化。因此杜鹃鸟在捕食和孵蛋之间难以均衡。

参考文献:

York, J.E., Davies, N.B. Female cuckoo calls misdirect host defences towards the wrong enemy.Nat Ecol Evol1,1520–1525 (2017). doi.org/10.1038/s41559-

Liang, W. Crafty cuckoo calls.Nat Ecol Evol1,1427–1428 (2017). doi.org/10.1038/s41559-

还有另一位科普领域的作者(和光万物)的论证(为啥寄生的杜鹃不自己养孩子?),附图如下(不知道怎么写引用~~~)

参考文献和部分引用已作出说明,其余均是本人原创的论证,侵权必责。




  

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