不可或缺的巢
在自然界中,绝大多数鸟都会筑巢。常见的家禽(如鸡、鸭、鹅等)在地上产卵,虽然只是简单的浅坑,但也是鸟巢——地面巢;许多小型鸟能在树枝上、灌丛中做出复杂而精致的编织巢;秧鸡、骨顶鸡等水禽在芦苇和蒲叶间搭建盘状的浮巢;猫头鹰、啄木鸟等在树洞或岩缝里筑洞巢;还有家燕在房前屋檐下筑的碗状巢与金腰燕的葫芦状巢,等等。许多人以为鸟巢就是鸟的家,其实不然,鸟巢仅是鸟类繁育后代的临时场所,其他时候鸟并不需要。而且,绝大多数鸟在幼鸟离巢后就将巢弃用,只有少数鸟类(如家燕、金腰燕)会在来年对旧巢翻新利用。不过,巢仍在鸟类一生中扮演着极其重要的角色,是鸟类繁衍生息所必备的。产在林岩鹨巢中的大杜鹃卵(有斑点的)(全景网)然而,有些鸟终生不筑巢,它们会将卵偷偷地产在其他鸟的巢中,让“义父义母”代为哺育雏鸟。这些“投机取巧”的鸟约占全球鸟类种数的1%,其中最 的就是大杜鹃(Cuculuscanorus)。大杜鹃俗称布谷鸟,广泛分布于中国西部和南部,国外分布在印度、尼泊尔、缅甸和泰国。它是一种自己不筑巢、不养育后代的寄生性鸟。代大杜鹃哺育后代的鸟一般是大苇莺、灰喜鹊、棕背伯劳、棕头鸦雀、北红尾鸲和棕扇尾莺等雀形目鸟类,统称为寄主。寄主的反击寄主鸟对大杜鹃的寄生只能束手无策吗?当然不是。很多寄主鸟会用嘴和爪攻击企图前来产卵的大杜鹃,即使大杜鹃在寄主的巢里成功产卵了,寄主也可能把大杜鹃的卵扔掉,但如果大杜鹃卵与寄主的卵长得很像,寄主就很难认出哪个是大杜鹃卵。大杜鹃的卵色有蓝色的、白色的,也有带斑点的,但一只雌性大杜鹃一生中只能产一种颜色的卵。过去,科学家在观察中发现,被大杜鹃寄生的巢里,大杜鹃的卵与寄主的卵颜色非常相似,据此推论:大杜鹃能够识别寄主的卵色,并选择和自己的卵色相似的鸟巢来寄生。因为大杜鹃如果随机在寄主巢中产卵,很可能由于卵色不一致导致大杜鹃的卵被寄主识破并扔掉。显然,这是非常不“经济”的。绿背山雀正在将一枚与自己的卵色完全不同的寄生卵扔掉
然而,这样的推论仍有问题:既然许多鸟能识别大杜鹃的卵并将其剔除,那么,不像寄主卵的大杜鹃卵是否在被研究人员发现前就已经被扔掉了,仅剩卵色相近的被保留下来并被观察和记录到呢?此外,大杜鹃的产卵速度极快,与“偷偷摸摸”的寄生习性相适应,一般在10秒内就能完成,这么短的时间是否足够它识别巢中的卵色?而且,没有被寄生的巢并不意味着不被选择,更多的可能是未被大杜鹃发现。因此,“大杜鹃寄生时究竟是选择性产卵,还是随机产卵?”这个问题依然没有答案。验证:随机,还是故意为了回答这个问题,我们首先采用了以往的研究方法,对大杜鹃寄生东方大苇莺和八声杜鹃寄生长尾缝叶莺这两个协同演化系统进行了实验验证。我们找到被寄生的鸟巢及其最近的没有被寄生的巢,接着分析杜鹃卵与寄主卵以及未寄生巢鸟卵间的相似性。同时,我们用光谱仪分析卵色,构建了鸟类视觉模型,从鸟类的角度对杜鹃卵和寄主卵的相似性进行了分析。然而我们发现,杜鹃卵与寄主卵的相似性并不高于它与未被寄生的巢内卵的相似性。不过,由于使用的方法相同,我们的实验结果并不能推翻以往的研究结论,反之亦然。为了突破这个研究瓶颈,我们设计了一套新方法,即通过设计不同巢的组合和卵色,同时吸引大杜鹃来寄生,对大杜鹃的产卵行为进行连续的观察。我们在每个东方大苇莺巢旁放置2个人工鸟巢,间隔均1米左右,人工鸟巢内分别放有软陶泥制作的蓝色和白色的模型卵,与带有褐色斑点的大杜鹃卵和东方大苇莺卵明显不同。其间,我们共做了77个巢组合样本。上为东方大苇莺的巢,下为2个人工鸟巢
考虑到研究区域内的大杜鹃与东方大苇莺是专性寄生关系,即只产高度模拟东方大苇莺的斑点卵,我们预测的实验结果有两种: 种,大杜鹃是选择性地产卵,那么,全部或绝大部分的大杜鹃卵产在卵色一致的巢里;第二种,大杜鹃产卵是随机且无偏好的,那么,3种巢中的杜鹃卵数量应该差不多。实验结果表明,共有27个(约占35%)巢组合样本被大杜鹃寄生,并且所有类型的巢内都发现了大杜鹃卵,各巢内寄生卵的数量也差不多,没发现大杜鹃有明显的选择偏好,说明大杜鹃没有故意在卵色与自己一样的巢中产卵。接着,我们把人工鸟巢中的模型卵换成软陶泥捏成的圆柱体,结果发现,大杜鹃还是随机地在各巢中产卵。因此我们认为,大杜鹃不但不能识别寄主的卵色,连巢中物是否为卵都不在意;决定杜鹃产卵的关键在于寄主和巢本身,即:大杜鹃能否发现可供产卵的寄主巢。研究感悟通过上述研究,我们有三点感悟。首先,过去人们以“浪费”“不经济”的观点来否定大杜鹃的随机产卵行为,但实际上,我们不能以人类的逻辑先入为主地作出判断。其次,生物的演化不总是那么完美,自然界中还有很多不完美和差强人意的现象,但这就是自然。再次,过去都说眼见为实,但看到的不一定就是真相。隐藏在自然现象之下的规律,往往需要更深入的研究才可能发现。A.B大杜鹃的卵(较大的)产在灰喉鸦雀的巢中;C大杜鹃的卵(较大的)产在东方大苇莺的巢中
有读者可能会问:大杜鹃的卵不是明显要比寄主的卵大吗,为何寄主还会受骗?其实,亲鸟通常偏爱个体较大的幼雏,因为它们具有更强的存活力。爱屋及乌,亲鸟也偏爱体积更大的卵,所以寄主通常不会依据大小去判别卵的来路。(图片除说明外,均由作者提供)(作者单位:海南师范大学)本文刊于《大自然》年第5期
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