大鹰鹃与其宿主的协同进化研究

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鸟类巢寄生是一些鸟类自身不营巢,而把卵产于其他鸟类(宿主)的巢中,由宿主代为孵卵和育雏的行为。鸟类巢寄生是研究协同进化的经典模式系统,宿主在与寄生性鸟类相互对抗的过程中进化出了多种反寄生策略,并且贯穿在宿主的各个繁殖阶段。本研究以大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)与其宿主橙翅噪鹛(Trochalopteron elliotii)、及其同域分布的两种潜在宿主灰头鸫(Turdus rubrocanus)和宝兴歌鸫(T. mupinensis)作为研究对象,从不同的繁殖阶段对它们的反寄生适应行为进行比较,探讨它们与寄生性鸟类大鹰鹃的协同进化关系。主要结果和结论如下:
  1.通过对3种同域分布鸟类的繁殖时间、巢大小等生活史特征的比较,结果表明两种鸫类与大鹰鹃的繁殖时间存在同步,但由于鸫类的繁殖时间较大鹰鹃的宿主橙翅噪鹛早,因此有部分鸫类巢可能没有被寄生者充分利用;灰头鸫的巢比橙翅噪鹛的巢大,但巢深与橙翅噪鹛相似,而宝兴歌鸫的巢比橙翅噪鹛小,但两种鸫类的卵均比橙翅噪鹛的卵大。我们认为鸫类的巢结构并不会影响大鹰鹃雏鸟将宿主卵拱出巢外,但是卵大小上的差异可能会影响寄生卵的孵卵效率。
  2.通过比较两种鸫类和橙翅噪鹛的生境类型、营巢特征和繁殖成功率,发现它们在生境类型和巢址特征的选择上都表现出不同的偏好和差异,在繁殖成功率上没有明显差异。鸫类倾向于在含有较高树木的林中筑巢,而橙翅噪鹛则选择以较为低矮的云杉苗圃为主要筑巢生境,支持巢暴露假说。鸫类和橙翅噪鹛在营巢高度、营巢树种上的差异可能是在同域环境中种间竞争的结果,以分别占用不同的生态位。
  3.在卵识别能力实验中,灰头鸫、宝兴歌鸫对蓝色模型卵的拒绝率分别是41.1%(n=34)、83.3%(n=18),橙翅噪鹛对蓝色模型卵和白色模型卵的拒绝率分别是25%(n=8)和46.1%(n=13),三种鸟对非模拟卵的拒绝率没有显著差异。卵识别机制实验结果表明,灰头鸫和橙翅噪鹛均使用真识别机制,而宝兴歌鸫除大多数具备真识别机制外,少部分为不一致性识别机制。我们认为,两种潜在宿主鸫类的卵识别能力可能是因为与杜鹃有过寄生历史而保留下来,而常用宿主则因为当前的寄生压力而进化出卵识别能力。宿主和潜在宿主的卵识别能力与当前的杜鹃寄生率没有直接的相关性。
  4.潜在宿主鸫类和大鹰鹃宿主橙翅噪鹛对寄生性鸟类、捕食性鸟类以及中性无威胁鸟类标本的反应上存在一定的差异,但都表现出攻击行为,其中灰头鸫比宝兴歌鸫的攻击性较强,这可能与它们的反寄生策略有关。三种鸟在育雏阶段的攻击性都比孵卵阶段强烈,但无论在哪个阶段,三种鸟对不同标本之间的攻击性都不显著。
  5.通过换雏实验,结果表明,以蚯蚓为主要育雏食物的灰头鸫能够喂养活外来的大鹰鹃雏鸟,并且不具备对外来雏鸟的识别能力。本研究认为,灰头鸫的食性不能作为影响其鲜被寄生的主要因素。
  综上所述,我们发现同域繁殖的潜在宿主鸫类与常用宿主橙翅噪鹛在巢址选择和生活史特征上存在一定的分化,对鸫类的寄生率可能有一定的影响;对卵识别能力和巢防御行为进行比较分析,结果表明,三种鸟类都具有一定的卵识别能力,而三者在不同阶段的反寄生策略支持策略限制假说;通过对灰头鸫的食性以及雏鸟识别的研究,结果表明灰头鸫可成功喂养活大鹰鹃的雏鸟,不能作为不适宜宿主的主要原因。因此,关于鸫类很少被寄生的原因还有待进一步深入研究。
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