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有彩蛋!為什么鳥類是唯一能下彩色的蛋的動物?

發布時間:2021-11-11 14:18 來源:原理

  下蛋的動物并不少。大多數爬行動物會下蛋,甚至一些哺乳動物也可以,比如鴨嘴獸。但在地球上所有現存的脊椎動物中,鳥類是唯一能下彩色的蛋的動物,許多鳥蛋都有多樣的顏色和復雜的花紋。

  彩色的鳥蛋。|圖片來源:Kiara L‘Herpiniere / The Conversation

  我們在鳥蛋中看到的所有顏色其實都來自兩種色素,分別是棕色和藍色。這兩種色素的濃度差異創造了我們今天看到的蛋的各種顏色和圖案。

  盡管這些漂亮的蛋并不少見,但為什么鳥蛋是彩色的?科學家其實仍然不確定背后的原因。

  近期,一項新研究讓我們離找到答案又近了一步。在發表于《進化》上的研究中,研究人員調查了澳大利亞雀形目269個物種的博物館鳥蛋收藏,揭示了鳴禽蛋的顏色是如何隨著鳥巢的演變而變化的。

  有關鳥類“彩蛋”之謎的理論目前可以大致分為兩類。

  首先,一些研究認為,顏色是一種額外的保護。比如,它有助于保護鳥蛋免受極寒或雨水等環境因素的影響,因為色素較深的蛋比白色的蛋升溫更快,保溫時間也更長。

  色素也被證明有助于強化較薄的蛋殼。蛋殼有的時候會出現一些較薄的區域,這通常是在雌性的飲食中缺乏鈣的時候。比如,在野外使用的殺蟲劑(包括臭名昭著的DDT)會溶解或污染一些營養豐富的食物,包括蝸牛殼等。

  已有研究顯示,雌性會在殼較薄,也是更容易破裂的部位會沉積色素,就有點像用“灰泥”再抹上一層。這或許能加強外殼,并有助于保持結構完好。

  我們知道,色素是在蛋殼形成的過程中,在雌性的子宮中產生的,但是我們仍然不知道的是,蛋殼究竟是如何在雌性體內“涂”上不同的顏色的。當然,這就是另一個未解之謎了。

  還有一類理論認為,顏色提供了一種生存優勢,它或許可以幫助完成一些“迷彩”或偽裝,又或者,它能向潛在的伴侶發出信號,表明雌性的生殖非常健康。越多彩的蛋,尤其是藍色的出現,可以暗示母親身體健康,能為它們的寶寶留下更多資源。

  科學家曾認為,“彩蛋”是鳥類獨有的特征。但更多古生物的證據隨后表明,類似的色素也可以在恐龍蛋化石中找到。

  研究人員還發現了恐龍的筑巢行為和蛋的顏色之間存在聯系。具體來說,恐龍產蛋的巣窩大致可以分為兩類,一類巢窩有部分開口,另一類則會將蛋埋在地下。通常是具有開口式巢窩的恐龍,它們的蛋殼會出現顏色。

  在新的研究中,研究人員針對澳大利亞鳴禽的鳥蛋進行了調查。

  如今,相關的采集標本已然不合法,一些古老的收藏品派上了用場。在19世紀,博物學家對鳥蛋有著濃厚的興趣,擁有大量的鳥蛋收藏也是司空見慣的事情。許多收藏家的最終目標是收集到盡可能多的不同物種。

  新研究利用了捐贈給澳大利亞博物館的鳥蛋收藏,測量了250多種不同種類的澳大利亞鳴禽的蛋的顏色,拍攝了照片并對照它們的進化史進行了分析。許多藏品還附帶著地理位置信息,詳細記錄下了這些收藏家是在哪里、何時以及如何收集到每一窩蛋的。這對研究工作也大有助益。

  新的研究發現,蛋殼的顏色和鳥巢結構的變化之間存在著一定聯系。鳥類在筑巢時會展現出驚人的靈巧性。只需要喙和腳,它們就可以編織出一系列鳥巢,從相對原始的設計,到堅固而復雜的編織結構應有盡有。

  巢穴必須有足夠的結構完整性來容納蛋和孵蛋的父母的重量。當父母四處覓食,孵化出的雛鳥也可能在巢里搖搖晃晃地移動,還有在刮風下雨的天氣中,巢穴都必須能保持完整。

  直到大約4000萬年前,鳴禽還會建造復雜的圓頂狀巢穴,這種巢穴帶有能保溫的“墻”和“頂”。然而,隨著時間的推移,它們隨后進化出了搭建開口式的杯狀巢穴的能力,也就是我們如今更常見到的典型鳥巢。

  研究人員注意到,鳥類在封閉的圓頂巢穴里產下的蛋的顏色范圍主要是白色或深棕色,而在逐漸演變為杯狀巢穴后,蛋的顏色范圍也變得更廣了,可能包括白色、粉色、橄欖色、藍色、粉色和棕色。

  當鳥巢是封閉的時候,蛋很容易被隱藏起來。而過渡到杯狀巢穴意味著,當孵化的父母離巢覓食時,蛋會暴露在外。這也帶來了一些生存風險,比如巢中的蛋更容易落到生存所需的溫度范圍之外,太冷或太熱都會讓胚胎死亡。它們也更容易受到尋覓食物的捕食者的襲擊。

  除此之外,以杜鵑為代表的鳥類具有一種被稱為巢寄生行的“惡習”。杜鵑會在其他鳥類的巢里下蛋,然后把讓宿主養育自己的后代。在這個過程中,杜鵑需要讓自己的蛋盡量看起來和原本已經在巢中的那些鳥蛋差不多。

  如果巢穴是封閉的,宿主很可能并不需要產下彩色的蛋進行區別。但如果巢穴是開口式的,產下“彩蛋”也許就能成為一種較為有效的“防碰瓷”手段。

  新的研究還發現,蛋其實是一種靈活的特征,它在鳴禽的進化史中反復丟失并得以恢復。此外,進化成杯狀巢穴的鳥類失去和恢復這一特征的次數,幾乎是今天仍然采用封閉巢穴的鳥類的兩倍。這也側面說明了蛋的顏色與巢穴類型的關聯。

  接下來,團隊希望利用這些數據研究更廣泛的影響因素,比如氣候變量如何與蛋的顏色相互作用,以及雌性的飲食是否會影響蛋的顏色。

  光是想想就無法“蛋”定了!

編輯:徐菁
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