怪奇物种杜鹃二则下蛋和吃东西的故事
“杂种”杜鹃蛋的伪装 大杜鹃(Cuculuscanorus),也就是布谷鸟,我们都知道它是一种巢寄生的鸟。它的蛋和宿主的蛋,在颜色和花纹上都很相似,这样就不会被认出来了。可鸟蛋是各式各样的啊,大杜鹃又不是复活节兔子,它怎么能同时模仿不同颜色的蛋呢? 杜鹃的办法是各个击破。在大杜鹃这一个物种之内,分成多个家系,每个家系选一种或者一类鸟实施寄生,我在哪种鸟的窝里长大,我成年了也选这个物种的窝去下蛋。每个家系的蛋,都模仿特定的寄主,所以杜鹃蛋有各种各样的颜色,白底褐斑、深蓝、浅蓝、粉色、蓝底褐斑,等等。光在欧洲,大杜鹃就有17个家系。 不同颜色大杜鹃蛋(箭头)与宿主对比 图片来源:C.Moskát,T.GrimandM.Honza 虽然分开成不同的家庭,大杜鹃仍是一个物种,不同家系的杜鹃可以婚配,这就带来了问题,主管不同蛋颜色的基因会不会混合?混合了之后,“杂种蛋”是不是会失去那种准确拟态的能力?假设母亲来自“蓝色蛋”的家系,父亲来自“花斑蛋”的家系,这两个家系婚配,女儿生出了蓝底带花斑的蛋,如果女儿继续选择母亲的宿主去产蛋,蛋的颜色和宿主不相配,就会被抓包。 有个很聪明的假说解释这个问题:杜鹃的蛋颜色是W染色体遗传的。鸟类的性染色体是雌性ZW,雄性ZZ,也就是说,W染色体和人类的Y染色体差不多,只在一个性别里传递。这样,主管蛋颜色的基因,就只在同一家族的雌杜鹃里传承,不会被外来的雄性基因打乱。也就是说,杜鹃的蛋壳像江永女书,传女不传男。这种观点在很多优秀的科普和学术作品上都能看到,也是我一直相信的观点。 大杜鹃寄生苇莺的巢 拍摄者:KerstinHinze 但是,年Foss?y等人进行的一项研究显示,杜鹃蛋的颜色,更可能是常染色体控制的。如果蛋壳颜色依赖W染色体决定,雄性杜鹃可以选择“外人”婚配,但雌性杜鹃必须死守自己这个家系,如果它向外寻找新的宿主,就会面临W染色体(决定的蛋壳颜色)和宿主不匹配的问题。 基因检测的结果是,雌性和雄性的大杜鹃,都会跨家系婚配,虽然雄性的比率更高一些。而且,W染色体很小,有效的基因少(这跟人类的Y染色体也很像),很难把蛋壳颜色这么复杂的信息搁在上面。所以杜鹃的蛋壳颜色基因,更可能是存在于常染色体上的。 苇莺喂食比自己大数倍的大杜鹃雏鸟 拍摄者:DavidKjaer 也许大杜鹃是靠着家系内婚配,来维持蛋壳的颜色稳定性,这就需要男杜鹃和女杜鹃都留点神,鱼找鱼,虾找虾,不要跑到自己的家系以外去婚配。但是这个家系内婚配的规则,也不是特别死板,不同家系之间的基因混合仍然存在,而且达到了百分之几的比例,不能说高,但也不能说很低了。 跨家系结合带来的基因融合,会影响到蛋拟态的准确性,不过,杜鹃也好像不太在乎,就这样凑活着过吧(这项研究引用了另一个研究,对博物馆里一大批杜鹃蛋的观察显示,只有少部分蛋能做到“十分逼真”,大多数只是“勉强相似”而已)。“不太像”的杜鹃蛋也能繁殖成功,似乎说明那些作为宿主的鸟,智商有点捉急啊…… 吐毛球顺便吐……胃 可能在小学时,你就在童话里看过,杜鹃非常喜欢吃毛虫。二月末到三月初,大斑凤头鹃(Clamatorglandarius)从非洲迁飞到欧洲,不是为了抽卡的手气好些,而是为了取食躲在丝制的窠里越冬的松异舟蛾(Thaumetopoeapityocampa)幼虫。在三月和四月,西班牙的大斑凤头鹃几乎完全靠毛虫为生。松异舟蛾也就是有名的,会排成“小火车”状行列的毛毛虫。它是非常厉害的林业害虫。 大斑凤头鹃在交配时,向雌性喂食毛虫 图片来源:arkive,拍摄者:GrahamCatleyNycteaLtd 在日本的一项研究发现,大杜鹃的胃内容物有75%都是毛虫,一只大杜鹃在两小时内,竟捕食了32个毛虫。从人类的主观角度来看,杜鹃害得许多小鸟家破人亡,吃一些毛虫,也算是将功抵过了。 这里有个问题,很多亲近过大自然的熊孩子,都知道毛虫的厉害。毛虫的毛刺中心是空的,连接着毒腺,接触之后,刺毛折断,毒汁就流出来。有些毛虫的毒汁能引发非常强烈的红肿和刺痛,摸它就像摸烙铁一样。杜鹃如何能把这个棘手的东西吃下去呢? 松异舟蛾的丝制窠 图片来源:naturepl,拍摄者:NickUpton 最简单的办法,就是做好处理工作。杜鹃会把毛虫在树枝上摔、打,摔破之后,抛弃外皮,只吃内容物。或者按在地上摩擦摩擦(毛虫:……),把毒毛蹭掉。 杜鹃还有个非常独特的适应功能,是专门针对吃毛虫的。鸟类有个特殊的胃叫砂囊,也叫肌胃,用来磨碎食物,鸡胗就是鸡的砂囊。一般鸟类的砂囊,里面的内衬都是一层坚韧的角质皮,也就是鸡胗里黄色的一层“鸡内金”,这样才经得起胃壁和食物不断摩擦的“摧残”,如果是食用种子、茎叶等坚硬食物的鸟,还要吞下一些沙石,加大力道。 鸟类消化道示意图 杜鹃的砂囊内衬很厚,很柔软,毛虫的毒毛碰到胃壁,就戳在上面,留在那里了。有时砂囊里的毒毛是如此之多,甚至形成了一层垫子。我也不知道它为什么不会疼…… 衔着毛虫的大杜鹃 图片来源:naturepl,拍摄者:PeteCairns 杜鹃的砂囊内壁可以再生,毒毛积攒到一定的量之后,砂囊的内衬就会呈斑块状(也就是说,像掉墙皮那样)脱落,和毒毛一起团成团,从口中吐出,这样就把它们排出了体外。所以说,杜鹃是一种会吐毛球的鸟。顺便一提,“吐毛球”这个说法,是我从男友那里征用的。 参考资料: Foss?yetal.,Geneticdifferentiationamongsympatriccuckoohostraces:malesmatterProceedingsoftheRoyalSocietyB,(),pp.– BarbaroL.,BattistiA.():Birdsaspredatorsofthepineprocessionarymoth(Lepidoptera:Notodontidae).-Biologicalcontrol56:-. 红色皇后给我吃个虫虫吧~\(≧▽≦)/~
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