(来源:Shutterstock)查尔斯·达尔文是个忙碌的人。当他没有推进他具有里程碑意义的自然选择进化理论时,他会仔细分析鸟类呕吐物和粪便的内容。不,这并非他古怪的爱好。他亲力亲为,以收集更多证据来支持他众多假说中的一个。他怀疑某些鸟类以一种不寻常的方式将植物运输到新的地点。“我发现,淡水鱼会吃许多陆生和水生植物的种子;鱼类经常被鸟类吞食,因此种子可能会从一个地方被传播到另一个地方,”他在《物种起源》中写道。在同一段落中,达尔文描述了一系列实验,他将种子塞进死鱼的胃里,然后将这些鱼喂给鸟类。几小时后,鸟类要么排泄,要么反刍这些种子,“其中一些种子仍然具有萌发能力,”他写道。但直到现在,这些实验还没有得到野外研究的支持。上个月,发表在《生物学通讯》上的一篇论文终于证实了达尔文关于食鱼鸟类的呕吐物可以帮助传播植物等生物体长距离的观点。
月光下的反刍
经过一天的捕鱼,鸬鹚会聚集在月光下栖息,并吐出淡褐色、大理石大小的团块,看起来像微型、覆盖着黏液的肉丸。如果你切开一个,你会发现其中含有鸬鹚最近一餐中难以消化的部分。这些团块主要由鱼的残骸组成,但正如达尔文所指出的,它们有时也包含鱼在被捕食前吞食的植物种子和无脊椎动物。一只大鸬鹚会从它白天捕鱼的地方远距离飞到夜间栖息地——据该研究的首席作者、荷兰生态研究所的Casper van Leeuwen说,在正常日子里可达30英里,迁徙时甚至更远。“这意味着植物种子或水生无脊椎动物可以通过一只间接摄入它们的鸟类被运输到相当远的距离。”
这种运输方式被称为次级传播,因为它依赖于两种独立的动物或载体将植物种子或无脊椎动物卵运送到新的地点。而初级传播则只涉及一个载体,并且更为普遍。次级传播的成功取决于种子或卵能否在经过不仅一条,而是两条消化道——鱼和鸟的消化道——的艰险过程中生存下来。为了找出达尔文在次级传播方面的说法是否正确,van Leeuwen和他的同事们从丹麦、瑞典和荷兰的栖息树下收集了鸬鹚的呕吐物,并在显微镜下进行了检查。在他们收集的112个呕吐物样本中,近一半的样本中嵌入了多种不同物种的种子或卵。研究人员甚至成功地让其中三个种子发芽,一个卵孵化。虽然数量不多,但它证实了一些生命形式确实可以在双重消化道后存活下来,并继续茁壮成长。van Leeuwen说,这些令人印象深刻的生存能力源于一系列有用的适应性;他指出,一些水果的坚硬种子带有一种水无法渗透的保护性外壳,而水蚤则可以通过进入类似冬眠的休眠状态来在半年干旱中生存。他说,湿地中的生命以水质差和温度波动为特征,而这些恶劣的条件可能无意中使这些生物适应了在另一种极端环境中生存:鱼或鸟的肠道。这对需要迅速逃离气候快速变化带来的困境的植物来说是个好消息。次级传播有可能比风或水等其他运输方式将植物种子传播得更远。更重要的是,鸬鹚几乎总是将种子 deposited 在它们可能茁壮成长的栖息地,如湖岸,而刮风有时会将它们吹到高速公路或屋顶上。与此同时,次级传播可能对环境来说是坏消息,因为它可能会助长入侵植物的传播。其后果仍在调查中。但就查尔斯·达尔文以及他关于食鱼鸟类传播植物的次级传播的观点而言,这些最新发现无疑是胜利。“我们获得了野外证据,证明他的假设是正确的,”van Leeuwen说。














