雌鸟防身术——白颈蜂鸟的毛色演化策略

鹿的鹿角、大象的象牙、蝴蝶的特殊斑纹等,这些都是在自然界中动物为了繁衍后代、雄性动物们为了吸引雌性动物进行交配,而针对本身与其他雄性个体的“竞争特征”进行强化或是展现外观特色的演化结果。这就是达尔文早在 200 多年前提出的性选择理论:同一性别的个体(通常是雄性)为了竞争有限的交配机会,会促进性状的演化。

透过性选择,动物在演化过程中也产生了新性状,并造成了个体差异。而这些差异有时会产生全新的功能,对天择演化作出贡献。

为了避免骚扰,雌鸟演化出雄鸟的鲜艳羽毛

这样的演化结果在鸟类中又特别明显。大部分的鸟类,雄鸟几乎都比雌鸟拥有更鲜艳的羽毛色彩,也就是鸟类透过鲜艳的羽毛色彩,以吸引雌鸟进行交配,保障自身的繁衍可能。但是,科学家们发现,有些鸟类的雌性也有部分会拥有与雄性外观相似的鲜艳羽毛,他们还发现,这些雌鸟演化出鲜艳羽毛的原因,竟然是为了避免遭受雄鸟的骚扰。一种叫做白颈雅各宾(white-necked jacobin , Florisuga mellivora)的蜂鸟(后称:白颈蜂鸟),就产生了这样的现象。

白颈蜂鸟是一种大型蜂鸟,分布于墨西哥到秘鲁、玻利维亚和巴西南部等地区。因为颈背上有一条白色的带子,也被称作有领蜂鸟(collared hummingbird)。

白颈蜂鸟的雄性和雌性外观差异相当大,雄性白颈蜂鸟有闪闪发光的蓝色头部、绿色背部、白色腹部和尾巴,脖子后面有一条白色带子;雌性白颈蜂鸟的羽毛虽也是由绿色和黑色构成,但颜色明显较为黯淡柔和,并有深色的尾巴。

一般来说,在鸟界中,鸟类的幼鸟外观都会跟成年的雌鸟比较相似,也就是拥有颜色较黯淡不起眼的羽毛外观。但白颈蜂鸟却不一样,他们的幼鸟看起来却和成年的雄鸟比较相似,都拥有颜色鲜艳的羽毛。

大部分的幼年雌鸟在成长的过程中与一般鸟类相同,羽毛的颜色会朝着异色外观(成年雌鸟的一般毛色)进行转变。但是,大约有 20% 的幼年雌鸟,在成年后的羽毛颜色依然会维持与幼年时期相同的鲜艳色彩,这样的外观使他们看起来就像一只雄鸟。因为这样的特征,白颈蜂鸟与一般成年后具有两性异态性(同种生物雌雄之间的差异)的鸟类不同,雌性外观具有多种型态的特征,因而造成三种不同外观样貌的白颈蜂鸟:(颜色鲜艳的)雄性色雄鸟、(颜色鲜艳的)雄性色雌鸟、(一般颜色的)异色雌鸟。

依据达尔文的性选择理论,我们可以猜测,或许雄性色雌鸟的羽毛颜色,是为了要在成年后做为雄鸟的配偶选择时,可以对雄鸟有较大的性吸引力,因此在成长过程中才会有这样保留鲜艳色彩的情形?

从实验中找到答案,雄蜂鸟的跋扈全曝光

为了搞清楚原因,研究人员设计了一个实验,他们在一个喂食器的周围摆放了三种组合的两个不同标本进行实验:(1)异色雌鸟与雄性色雄鸟(不同性别、不同羽毛颜色)(2)异色雌鸟与雄性色雌鸟(同性别、不同羽毛颜色)(3)雄性色雌鸟与雄鸟(不同性别、相同羽毛颜色),并观察白颈蜂鸟对标本的对待方式,观察它们会不会依据毛色而对不同个体而有不同。

结果,研究人员观察到,与性选择假说的预测相反,雄性在交配选择上,仍然是对异色雌鸟(颜色比较黯淡的一般雌鸟),而不是雄性色雌鸟(长大过程中保留了鲜艳羽毛颜色的雌鸟),表现出更为明显的偏好,只要实验组中有异色雌鸟的标本,所有雄鸟第一次选择发生交配行为的对象都是异色雌鸟。

另一方面,研究人员还观察到,白颈蜂鸟的个体交互行为中,雄鸟对异色雌鸟表现出攻击性的状况是 100%,却不会对雄性色雌鸟表现出攻击性,显示出羽毛颜色才是雄鸟选择性攻击的原因,而不是性别本身。而在这个实验的影像纪录中,研究人员同时观察了四周其他蜂鸟的互动,发现这些对标本的攻击行为模式,与其他蜂鸟互相追逐的观察结果一致:

雄性色蜂鸟(无论实际上是雄鸟或雌鸟)更常对其他各体进行攻击,并且异色蜂鸟被追逐与攻击的机率远高于雄性色蜂鸟(无论实际上是雄鸟还是雌鸟)。

这样的观察结果让研究人员更加确定,雄性色的羽毛可以帮助雌鸟免于雄鸟的攻击,因此雌鸟将自己伪装成雄性,可以降低自身受到雄鸟骚扰的机率,而这件事甚至比吸引雄鸟交配还要更重要。除此之外,雄鸟也会对有更多食物资源的喂食器展现出更高的控制性,因此雄鸟会倾向透过啄食或碰撞来攻击雌鸟,以获得对食物的支配地位。而雄性色雌鸟因为较不会受到雄鸟攻击,而能取得更多的食物资源。

“这项研究的其中一个灵光一闪,是当我意识到所有幼年雌性都有艳丽的颜色的瞬间。”现任华盛顿大学(University of Washington)、前康乃尔大学鸟类学实验室(Cornell Lab of Ornithology)和史密森尼热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)的鸟类学家杰‧福尔克(Jay Falk)说,“在生物界中,一个幼体看起来像雄性的生物是很不寻常的事情,所以一定有些原因在对他们的演化进行作用。”

大多数具有两性异态的鸟类羽毛颜色往往更接近雌性,因为较不显眼的颜色有助于保护脆弱的雏鸟免受捕食者的侵害。雄鸟较不会对雄性色个体进行攻击的这件事情,正好可以解释蜂鸟幼鸟颜色的特殊性。

白颈蜂鸟幼体为鲜艳颜色的事实同时也说明了,对他们来说,比起外在的捕食者,他们更需要想办法免受自己的同类伤害。

物种演化—仍有等待挖掘的谜团

当然,性选择理论在生物的演化中的确会发挥一定的作用。只是包括这个实验,目前有越来越多的证据显示,生物之间基于非性相关的社会互动也可能在外观的演化中发挥作用,因而改变生物的性状。研究团队也希望在未来的研究中,利用他们的发现,来了解其他物种演化出性别异态的性状的原因与方式。

“其实研究这件事,你不需要去找一只你不认识的动物,来探询有趣的事实或是启发性的结果,蜂鸟是很多人都喜欢的动物,很多人都和蜂鸟很熟悉,但是他们仍有一些我们没有注意到或研究过的谜团。”福尔克说,“想挖掘有趣的生物事实,你可以从看看每个人都喜欢的动物开始。”

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2049.html