杜鹃的伪装技巧不只是它们的生存策略,它还促进了它们新物种的进化。剑桥大学的一项研究表明,杜鹃与它们的宿主鸟类之间的进化竞赛可能会导致新物种的诞生,这种现象被称为“共同演化”。
共同演化如何促成新物种?
杜鹃专门在小型鸣禽的巢中产卵。杜鹃幼鸟孵化后,会把宿主鸟的蛋推出巢外。宿主鸟不仅失去了自己的蛋,还必须花几周的时间抚养杜鹃幼鸟,浪费了宝贵的繁殖时间。
每一种青铜杜鹃都与其宿主的幼鸟外貌高度相似,成功欺骗了宿主鸟接受它们。研究表明,当杜鹃利用多种不同的宿主时,这些互动会导致新物种的产生。如果每种宿主鸟的幼鸟外貌不同,并且宿主鸟会拒绝异常的幼鸟,那么杜鹃的物种就会分化成不同的基因谱系,每个谱系都模仿其偏好的宿主幼鸟。这些新的谱系正是新物种出现的最初迹象。
进化中的“变色龙”
剑桥大学动物学系的 Kilner 教授指出:“这一令人兴奋的新发现可能适用于任何相互竞争的物种对。正如我们在杜鹃身上看到的,共同演化的竞赛可能会导致新物种的出现,从而增加地球上的生物多样性。”
澳大利亚国立大学的 Langmore 教授表示:“杜鹃对宿主鸟的代价非常高,因此宿主鸟进化出了识别和驱逐杜鹃幼鸟的能力。只有最像宿主幼鸟的杜鹃才能逃过宿主的识别,所以经过多代,杜鹃幼鸟逐渐进化出模仿宿主幼鸟的能力。”
青铜杜鹃和小青铜杜鹃的亚种会根据其地理分佈范围内的宿主幼鸟外貌进行伪装。
研究表明,当杜鹃对宿主鸟的代价非常高时,共同演化最有可能促进物种形成,这导致了宿主防御和布谷鸟反适应之间的共同演化竞赛。
一项对所有杜鹃物种的广泛分析发现,那些对宿主鸟代价最高的杜鹃谱系,其物种形成率高于对宿主鸟代价较低的杜鹃及其非寄生亲属。
澳大利亚国家野生动物收藏馆的 Holleley 博士指出:“这一发现对进化生物学具有重要意义,显示了相互竞争物种之间的共同进化如何通过推动物种形成来增加生物多样性。”
这项研究得益于研究团队在从历史收藏中的蛋壳中提取 DNA 并进行基因研究方面的突破。研究人员得以结合二十年的行为田野研究和对博物馆及收藏中鸟蛋和鸟类标本的 DNA 分析。本文发表在最新一期的《 科学 》期刊。
参考本文:
- Coevolution with hosts underpinsspeciation in brood-parasitic cuckoos
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