山雀歌聲的演化顯示達爾文特徵分歧理論的新證據
山雀不只會唱歌,現在科學家發現牠們的歌聲還在演化,這證實了達爾文的理論!看來連鳥兒都懂得與時俱進,不斷創新。博爾德的山雀為了避免和牠們的近親黑頂山雀(Black-capped Chickadee)「搞混」,竟然發展出自己的專屬歌聲,這就像是鳥類世界中的「自我品牌塑造」!這項研究結果於10月9日發表在《演化生物學期刊》上,為達爾文「特徵分歧」理論提供了活生生的即時證據。
山雀是生活在北美西岸高地森林和落基山脈中的常見鳥類,牠們經常發出「嘟嘟嘟嘟」的鳴叫來吸引配偶或捍衛領土。黑頂山雀是它們的近親,兩者外觀非常相似,但山雀在眼睛上方有一對白色「眉毛」般的條紋。而在科羅拉多州的博爾德縣,這兩種鳥的棲息地有部分重疊。
科羅拉多大學的生態與演化生物學系副教授史考特·泰勒(Scott Taylor)好奇這種共居會不會促使牠們演化出不同的特徵。根據達爾文的「特徵分歧」理論,當兩種近親物種棲息地重疊時,牠們會逐漸在外貌或叫聲上產生差異,以減少競爭或避免雜交的風險。加拉帕戈斯群島上的雀鳥就是經典例子,牠們演化出不同形狀和大小的喙來適應各種食物,好比「一鳥一喙,一喙一絕技」,從而減少彼此間的競爭。
為了檢驗這個假設,泰勒與西安大略大學和康奈爾大學的研究人員合作,收錄了超過兩千段山雀和黑頂山雀的歌聲,這個過程本身就像一場鳥類音樂會,充滿趣味和驚喜。研究團隊對比了博爾德的山雀和黑頂山雀,並對比了加州的山雀與紐約的黑頂山雀,這些地區只有單一物種存在。
結果發現,博爾德的山雀歌聲和加州的相比變得更為多樣,不再是典型的四音節「嘟嘟嘟嘟」,而是加入了更多的音節,有些甚至有五到六音節,讓牠們的歌聲變得更加豐富多變,好似「鳥界的交響曲」。博爾德的山雀還在歌聲中加入了一到兩個開頭短促的鳴叫,而這些特徵在加州山雀和黑頂山雀中較少見。
改變歌聲能辨別朋友與敵人,避免雜交風險
「人類的耳朵其實聽不太出來這些開頭音符,我們是在錄音並分析後才注意到的,但鳥類的聽力比我們好得多,牠們當然能分辨出來。」泰勒說道。
先前的研究顯示,在共居的情況下,黑頂山雀比山雀更具優勢,經常驅趕山雀,迫使牠們等待黑頂山雀吃完再靠近餵食器。儘管這兩個物種可以雜交,但由黑頂山雀和山雀生下的雌性混血後代大多不具生育能力。
對山雀來說,改變歌聲就像是「開心辨別朋友與敵人」,避免雜交風險,畢竟誰想和自己不太合拍的對象共度一生呢?「雌性混血後代的不育,對繁衍來說是死路一條,而混血雄性可能也會面臨一些我們還不清楚的生理問題。」泰勒解釋。
幾百年前,博爾德的針葉林中棲息著山雀,但黑頂山雀的數量相對較少。隨著定居者進入並種植白蠟樹和楓樹,這些植物為黑頂山雀創造了理想的棲息地,導致它們的數量激增,兩物種的互動也因此更加頻繁。
「觀察這些物種如何應對人類引入的壓力,真的讓人覺得不可思議,彷彿牠們也在上演一齣「演化生存大戲」。」論文第一作者奧利維亞·泰勒(Olivia Taylor)說,「記錄和理解我們對野生動物的影響,以及牠們如何適應與我們共存,這一點很重要。」
這項研究於10月9日發表在《演化生物學期刊》上。
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首圖來源:Paul Danese/Wikimedia Commons (CC BY 4.0)
圖片來源:Evolutionary Biology (CC BY 4.0)
參考論文:
Chickadees sing different songs in sympatry versus allopatryEvolutionary Biology