最新研究显示 为了与大自然斗智斗勇,鸟类创造了“彩蛋”

时间:2020-1-16 10:34:51  来源:科技日报
       色彩斑斓、亮丽光鲜的鸟儿,是创造“彩蛋”的高手。在漫长的进化史中,它们与大自然的环境、温度、邻居斗智斗勇,并将生存智慧附着在一枚枚鸟蛋上:白色、蓝色、绿色、棕色、褐色……鸟妈妈们为何会将这些鸟蛋“喷绘”成五颜六色,一直饱受热议,也有不同的假说。

  最近,科研人员在国际顶级期刊《自然·生态与演化》发表论文指出,他们分析了世界上634种鸟蛋的颜色、深浅度与鸟类繁殖区域的关系,发现生活在寒冷地区且鸟蛋容易被太阳照射到的鸟类,蛋的颜色通常越深,而生活在温暖地区的鸟类,蛋的颜色相对较浅,且更多样。

  有专家接受科技日报记者采访时表示,此次大样本调查,印证了鸟蛋颜色的温度调节假说。

  颜色深浅与日照强度有关?

  是什么影响了鸟蛋的颜色,学界有不同的假说,例如受温度、配偶影响;通过颜色进行伪装以避免被捕食;寄生在其它鸟巢里鱼目混珠地喂养自己的雏鸟等。

  这次最新发表的论文中,研究者们则更关注温度对鸟蛋颜色的影响。研究结果显示,在日照强度较低的地方,深色的鸟蛋更常见;而在阳光强度更高,更暖和的区域,鸟蛋颜色普遍更浅,也更多样化。即寒冷地区的蛋壳颜色倾向于棕色,而温暖地区的蛋壳颜色从棕色到蓝色都有分布。

  研究小组认为,将蛋壳颜色深浅度甚至颜色与温度相关联是具有意义的。更深颜色的蛋壳意味着可以吸收更多热量,从而在更寒冷的环境中具有生存优势。因为蛋中胚胎需要稳定的环境温度,却自身不具备温度调节能力。

  为了支持他们的理论,研究小组挑选了不同品种的鸡蛋并把它们放置在阳光中。他们发现,颜色更深的鸡蛋比浅色鸡蛋升温更快,而且其蛋壳表面保持较高温度的时间更长。

  “以前很少有研究做这么大体量的调查,而此次研究的634种鸟蛋,覆盖了南北区域,呈现出鸟蛋颜色与温度变化的关联和规律,这在一定程度上验证了温度调节假说。”海南师范大学生命科学学院研究员杨灿朝告诉科技日报记者,蛋壳颜色深,有利于吸收太阳光,能起到保温作用,而在热带地区,并不需要通过蛋壳来吸收热量。

  “热带地区的生物多样性高,树上、草丛、地上不同的空间,都有很多物种,物种要生存就要竞争空间、适应环境。”杨灿朝说,在热带地区,鸟类的被捕食压力更大,所以不同环境下,鸟就会下不同颜色斑纹的蛋,多样性很高。

  他举例说,有的鸟在沙滩上下蛋、筑巢,它们的蛋就是棕色的,还带有偏黑色的斑点,这与沙滩和小石子的色调融为一体。还有的鸟会下蓝绿色的蛋,因为这与阳光透过树叶层后形成的环境色调接近,而这些都将有利于它们躲避天敌。

  花样“彩蛋”还能迷惑天敌?

  别看鸟蛋五彩斑斓,但研究人员发现,“除了纯白色的鸟蛋之外,其他各种颜色的鸟蛋其实只有两种核心色素,一种偏绿色,一种偏红棕色。”中国科学院动物研究所鸟类生态学博士、商务印书馆科普编辑胡运彪解释,不同浓度的这些色素与蛋壳底层的白色碳酸钙一起,使蛋壳产生了从深蓝色到绿白色或深棕色的颜色。而蛋壳色素偏绿和棕,跟背后的色素类型相关,即胆绿素和原卟啉。

  胡运彪介绍,胆绿素与蛋壳的蓝绿色有关。它是血红蛋白分解的产物,也就是肌体受伤后有时能见到的淤青里的绿色。而原卟啉与红褐色有关,它在生物界中广泛存在,被称作“生命的色素”。这两种色素难溶于水,能通过代谢等途径着色到蛋壳上。正是这两类色素的混合,赋予了鸟蛋美妙的色调。

  不过,杨灿朝和胡运彪均指出,原始鸟蛋的颜色应该是白色,其它颜色的鸟蛋是后来演化出来的。“蛇、蜥蜴、乌龟都产蛋,它们的蛋多埋在地下,有隐蔽性,所以是白色的,而鸟蛋暴露在环境中,在进化上,如果有斑纹、颜色做障眼法,就能迷惑天敌。”杨灿朝说。

  花样“彩蛋”的背后,有不同的生存秘籍。例如大杜鹃寄宿在100多种鸟的巢中,为了不被其它鸟主人赶跑,它们练就了一种高明的生存必杀技,那就是,它们蛋的颜色和斑纹,会“高仿”鸟巢主人下的蛋,并能“高仿”20多种色型。

  “例如东方大苇莺的巢被大杜鹃寄生的概率有时近50%,大杜鹃下的蛋底部白色偏绿,还有很多橄榄褐色的斑点,这和东方大苇莺的蛋很像。”杨灿朝说,时日久了,被霸窝的鸟主人也会考虑对策,它们会进化出识别蛋的能力,甚至在蛋壳颜色上和大杜鹃形成差异性分化。

  他举例说,棕头鸦雀,在没有被寄生前,下的蛋是蓝色的,有杜鹃寄生后,它们又进化出颜色偏浅的蛋,逐渐变成白色,这样,杜鹃的蛋就会被识别出来。杨灿朝研究发现,那里的鸦雀没有杜鹃寄生,下的蛋是蓝色的,而大陆被杜鹃寄生的鸦雀,下的蛋就会有白色和蓝色两种。

  道高一尺魔高一丈,杜鹃也不会束手待毙,杨灿朝说,它们的蛋壳硬度就比同等大小的其它鸟要强,这是为了抵御宿主认蛋时的啄击。不过,无论是颜色的演变还是蛋壳的质地演化,都需要漫长的进化时间。