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杜鹃模仿鹰来欺骗小鸟

在这篇引人入胜的文章中,探索杜鹃鸟和鹰是如何通过模仿和趋同进化演化出相似的特征的。

作者:Ed Yong
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杜鹃鸟是自然界中最熟悉的骗子之一。这种大型鸟类中有几个物种是杀人犯,它们通过欺骗其他鸟类来抚养自己的雏鸟,从而逃避自己的育雏责任。在此过程中,它们会摧毁被欺骗的寄养家庭的蛋,以确保自己的雏鸟获得唯一的关注。但这并不是杜鹃鸟欺骗其他鸟类的唯一方式——它们还会模仿鹰。

数千年来,人们就注意到杜鹃鸟和鹰(特别是雀鹰)之间的相似之处。这两种鸟都有长长的身体、翅膀和尾巴,它们苍白、有条纹的腹部与深灰或棕色的背部形成鲜明对比。这种相似性之高,以至于普林尼相信杜鹃鸟在冬天会变成鹰而从欧洲消失,亚里士多德则以杜鹃鸟缺乏鹰的强大爪子和弯曲的喙为由,正确地驳斥了这一理论。

鹰和杜鹃鸟属于两个截然不同的鸟类家族,为什么它们看起来如此相似呢?非寄生杜鹃鸟(事实上,并非所有杜鹃鸟都依赖其他鸟类的育雏技能)提供了一个重要的线索,因为它们与鹰的相似程度远低于寄生物种。这种相似性有两种可能的解释。

第一种是,这两个类群因为相同的原因而独立演化出了相同的物理特征——这个过程称为趋同进化。这两种鸟都不希望被潜在的猎物或宿主看见。当它们栖息在树枝上时,深色的背部会使它们更难被发现,而腹部的条纹有助于打破它们的轮廓。它们的身体形状有助于它们进行可控滑翔,雀鹰利用滑翔发动突然袭击,而杜鹃鸟则利用滑翔悄悄接近目标巢穴。

或者,杜鹃鸟可能在主动模仿鹰。这种伪装可以欺骗杜鹃鸟的捕食者。这对它们来说很有用,因为它们不是特别强大或敏捷的鸟类,而且它们花费大量时间在暴露的栖木上,密切关注潜在受害者的巢穴。它们还可以欺骗潜在的父母。宿主鸟类要么逃跑,使杜鹃鸟能够自由进入它们的巢穴,要么它们成群地围攻假定的捕食者,从而暴露了它们珍贵巢穴的位置。那么哪种理论是正确的呢?

找出区别

剑桥大学的Nick DaviesJustin Welbergen决定通过比较小型鸟类对填充鹰和杜鹃鸟的反应来找出答案。经常被杜鹃鸟寄生的物种通常会演化出防御机制,包括区分杜鹃蛋和自己蛋的能力。这些经常受害者可能也能识破成年杜鹃鸟的鹰式伪装,因此 Davies 和 Welbergen 决定测试两种鸟——大山雀和蓝山雀——它们不受杜鹃鸟的寄生,但会受到雀鹰的攻击。

他们在剑桥地区三个经常有大山雀、蓝山雀和雀鹰出没的地方设置了花生喂食器。在喂食器附近,Davies 和 Welbergen 设置了填充的雀鹰、杜鹃鸟和(作为无害对照)鸽子的标本。为了排除山雀选择避开杜鹃鸟仅仅是因为它们从未见过它们的可能性,这对搭档还测试了它们对茶凫(一种小型鸭子,不使用山雀喂食器)的反应。

他们发现,在五分钟内,当附近有茶凫或鸽子时,访问喂食器的山雀数量远远多于当附近有杜鹃鸟或鹰时。在有茶凫的情况下,许多山雀会来到喂食器,平均停留一分钟。

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但它们对鹰和杜鹃鸟的存在同样感到警惕,发出警报叫声并退回到几米外视野开阔的高处栖木上。在有填充鹰标本的喂食器附近,没有一只山雀靠近,而当使用杜鹃鸟标本时,只有一个个体出现,但在 30 秒内就逃离了。在看到鹰或杜鹃鸟后,在潜在威胁被移除的后续试验中,山雀们也更不愿意靠近喂食器。

Davies 和 Welbergen 发现,其有条纹的腹部是杜鹃鸟伪装的关键要素。他们用白色丝绸覆盖了鹰、杜鹃鸟和鸽子的腹部。其中一些保持原样,另一些则用毡尖笔在上面画上了黑色条纹。他们发现,山雀们总是避开鹰,无论有没有条纹,但有条纹的鸽子或杜鹃鸟明显比没有条纹的更能阻止它们靠近喂食器。

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识别模仿者

这些结果并未排除趋同进化作为一种解释,也未排除杜鹃鸟和鹰之间的相似性。但它们确实表明,模仿无疑驱动了杜鹃鸟的进化,因为一些小型鸟类显然将杜鹃鸟误认为是鹰。

这种反应可能看起来令人惊讶,因为仔细观察肯定会发现杜鹃鸟缺乏爪子或钩状喙。但 Davies 认为,小型鸟类无力承担悠闲地仔细审视潜在威胁的时间。延迟的代价如此之高,以至于模仿的杜鹃鸟可以凭借与其鹰类模型半心半意的相似性而蒙混过关。

但并非所有物种都如此容易受骗。Davies 和 Welbergen 还有另一篇待发表的论文,其中表明芦苇莺(杜鹃鸟的喜爱寄主)已经学会了区分。当它们看到填充的鹰时,它们会迅速逃离,但它们会猛烈攻击填充的杜鹃鸟。能够识破成年杜鹃鸟的模仿是杜鹃鸟受害者保护自己幼鸟的又一项策略。

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图片由 S.Seyfert、Per Olsen 提供

参考文献:Davies, N., Welbergen, J. (2008). Cuckoo-hawk mimicry? An experimental test. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, -1(-1), -1--1. DOI: 10.1098/rspb.2008.0331

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