南美牛鹂宿主的反寄生防御行为(英文)

牛鹂(Molothrus属,拟鹂科)是一个单起源的类群,包括现存的5种寄生性繁殖鸟类。啸声牛鹂(M.rufoaxillaris)、巨牛鹂(M.oryzivorus)和紫辉牛鹂(M.bonariensis)主要分布在南美。其中,啸声牛鹂与紫辉牛鹂分别代表较古老和最近进化的两个支系,因此有着各自不同的与宿主协同进化的历史。本文研究了紫辉牛鹂的宿主莺鹪鹩(Troglodytes aedon)的拒卵行为,同时综述了以上3种牛鹂的不同宿主的反寄生防御行为。3种牛鹂的宿主均能识别和拒绝非模拟的寄生卵,其中巨牛鹂和紫辉牛鹂的大部分宿主用嘴叼卵,而啸声牛鹂的主要宿主栗翅牛鹂(Agelaioides badius)则用脚扔掉寄生卵。比紫辉牛鹂小的宿主,在遭遇寄生时则不扔卵,也不弃巢。有些宿主比另一些宿主种类对寄生的牛鹂更具有攻击行为。啸声牛鹂的宿主还能够识别非模拟的寄生雏鸟。我们的结果说明,尽管与牛鹂协同进化的历史不同,大部分牛鹂的宿主已经进化出不同类型的反寄生防御对策。     

牛鹂的保护与协同进化:潜在的误解和未来的研究方向(英文)

鸟类巢寄生是研究寄生者与宿主之间相互作用及其协同进化的模式系统。然而,近来开展的一些工作却使人们对褐头牛鹂(Molothrus ater)这一世界上研究最多的寄生性繁殖鸟类产生了误解,特别是在到底该鸟对其宿主鸟类是否会产生危害这一认识上。这些潜在的误解包括:褐头牛鹂是一种新出现在北美的寄生鸟类,其种群正在快速增加;新近被牛鹂寄生的宿主没有防御行为,因此牛鹂寄生导致了目前雀形目鸟类的普遍减少,而对牛鹂的控制管理有效增加了濒危宿主鸟类的种群。而关于协同进化方面的误解则包括:牛鹂是典型的"相容性寄生鸟类";牛鹂雏鸟会拱掉巢内宿主卵或雏鸟;牛鹂具有"黑手党"报复行为。这些误解由来已久,已严重影响了我们对牛鹂这一神奇寄生鸟类及其协同进化过程的认识。为此,本文对所有这些误解一一做了说明,并对未来的研究方向进行了展望。     

为什么寄生性繁殖的鸟类产厚壳卵?(英文)

鸟类巢寄生是研究协同进化的模式系统。寄生性繁殖的鸟类进化出非常独特、且相对要厚很多的卵壳。关于厚卵壳的进化,主要有以下假说:1)防止产卵损坏假说,即寄生者在巢上将卵产至宿主的巢中时避免损坏;2)防止宿主啄破假说,即厚卵壳可以有效防止宿主对寄生卵的啄破,使其无法扔掉寄生卵;3)雏鸟生长能量假说,即雏鸟具有排他性,由于其较大的身体肌肉骨骼系统发育需要大量钙质,导致卵壳的钙富集而变得较厚;4)抗菌保护假说,即较厚的卵壳有利于保护寄生者的胚胎免于被宿主巢内的微生物所侵害。本文综述了目前关于寄生性繁殖鸟类的厚卵壳进化机制的研究,认为这些假说之间并非相互排斥,但都缺乏足够的实验证据,尽管防止产卵损坏假说和防止宿主啄破假说得到了较多的支持。对于防止宿主啄破假说,如何去量化宿主对寄生卵的拒绝方式如口吞式扔卵、啄破式扔卵和弃巢等,均直接影响到该假说的检验。对此,我们给出了具体的研究建议。     

澳大利亚的杜鹃及其寄生适应性(英文)

长期以来,人们一直对寄生性繁殖的杜鹃所采用的种种计谋惊叹不已。本文对澳大利亚的寄生杜鹃如何增加寄生巢的可获得性、如何寻找和接近巢以及如何让宿主接受它们的寄生卵与雏鸟进行了综述。这些杜鹃所采用的对策,有一些是世界上其他杜鹃种类也采用的,但有一些对策,如产隐蔽的卵和模拟的雏鸟,却似乎仅见于澳大利亚的杜鹃。泛性寄生的杜鹃因为要应对较多种类的宿主,难度自然远大于专一性寄生的杜鹃种类,这同时也解释了为什么不同种类的杜鹃进化出不同的寄生策略,以避免不同宿主的识别。     

景观格局对牛鹂泛性寄生的长期维持有影响么?(英文)

与大多数巢寄生鸟类不同,一些牛鹂(Molothrus spp.)可以广泛寄生于其分布区内的以及同一群落内的多种宿主;也没有证据表明,同一种群内的寄生个体对宿主物种有专一性。对此,进化滞后假说认为,与其他专性寄生的杜鹃和牛鹂相比,泛性寄生牛鹂是新近才进化的一支;而进化平衡假说则认为,由于寄生牛鹂的"黑手党"效应,宿主识别和拒绝牛鹂寄生卵的代价太大。然而,北美的许多宿主鸟类已进化出特定的反寄生防御行为,这些鸟类几乎都栖息在开阔地带,如草地、灌丛和溪流边。我们认为,北美鸟类生境的景观格局,对长期维持牛鹂的泛性寄生非常重要,同时也很好地解释了为什么北美森林宿主鸟类没有进化出反寄生行为。寄生性的牛鹂需要开阔草地觅食,因而很少见于森林。森林作为"源栖息地"产生的许多宿主,仅由于一些个体的扩散才进入寄生率和捕食风险都较高的片段化森林斑块,即"汇栖息地"。如此,宿主的反寄生行为的进化将非常缓慢,因为大部分个体都来自牛鹂寄生率很低的生境。此外,生境片段化、宿主繁殖扩散和集合种群的动态变化也进一步阻止了宿主反寄生行为的进化。只要北美大片的森林景观依然存在,这种状况就能持续,森林鸟类宿主对牛鹂寄生的反寄生行为就无法快速进化,反过来,牛鹂的泛性寄生也就得以维持。     

专性寄生繁殖的鸟类及其宿主的卵识别:文献综述与新的整合(英文)

杜鹃和牛鹂为寄生性繁殖鸟类,把卵产于宿主的巢中,而一些宿主能够扔掉寄生卵。宿主如何识别寄生卵和自己的卵,然后扔掉?最初的实验由于未设对照组,错误地认为宿主是采取"不一致性识别",即扔其中占少数或"较异常"的卵。后来的实验证明,宿主首先通过印记自己的卵,然后识别和扔掉与该记忆模板不同的卵,而无论该卵是少数还是多数。最新的研究表明,对于能产多种颜色卵的宿主而言,由于雄鸟在同一繁殖季可能与产不同颜色卵的雌鸟配对,因而非记忆的"不一致性识别"在雄鸟的卵识别中扮演着重要角色。本文综述了卵识别研究的早期工作和最新进展,包括新技术的应用。卵识别实际上对寄生者和宿主都重要,但寄生者如何识别自己的卵和宿主的卵,却很少有人研究。对诸如寄生者竞争、多寄生性扔卵、黑手党效应、寄养等假说,均需要了解寄生者的卵识别机制,为此我们给出了具体的研究建议。对寄生者卵识别能力的研究,有助于了解寄生性繁殖的鸟类如何反过来应对宿主的反寄生策略。     

早成性专性寄生鸟类黑头鸭的宿主利用模式:生态与进化(英文)

黑头鸭(Heteronetta atricapilla)是鸟类专性巢寄生中唯一的早成性鸟类,其雏鸟孵出后即离开巢,不再需要宿主的哺育。因此可以预期,这一寄生系统与其他的巢寄生鸟类不同,它们应该能利用较多的宿主,繁殖成效也较高。基于在阿根廷4年的研究,我们对黑头鸭的宿主利用模式有了较清晰的认识。在野外我们没有发现黑头鸭自己筑巢的证据,这进一步证实黑头鸭是专性寄生繁殖鸟类。与预期相反的是,黑头鸭仅寄生很少的宿主,包括广泛分布和数量较多的2种骨顶鸡和1种鸥类,其他的宿主很少被利用,要么因为不常见,或因为它们逃避黑头鸭。在这3种主要的宿主中,黑头鸭卵的孵化成功率也由于宿主拒绝或忽略而相当低(≤ 28%),而3种宿主由于捕食而导致的死亡率并不高。这与Weller以往仅1年的观察结果吻合。我们的研究与以往关于黑头鸭巢寄生进化的假说不同,其所利用的宿主种类不多,孵化成功率较低。这表明,古澳大利亚大陆湿地的高捕食压力,以及宿主较强的护巢行为和较高的营巢成功率,在黑头鸭寄生繁殖的进化中扮演着重要角色。     

大杜鹃寄生白鹡鸰巢的实际案例

目前,众多寄生性杜鹃里,大杜鹃（Cuculus canorus）的宿主种类最多,白鹡鸰（Motacilla alba）作为其中的宿主之一,尚未发现其寄生巢、卵的相关数据。2019—2021年,通过在贵州六枝地区搜索并记录白鹡鸰巢的方法,收集白鹡鸰相关数据,以了解白鹡鸰巢址情况及基础繁殖参数,并于2020年6月16日在白鹡鸰巢中首次发现大杜鹃的寄生卵。通过模型卵识别实验,检测白鹡鸰卵识别能力,拒绝率较高,表明白鹡鸰可能已具备识别并拒绝外来卵的能力。对大杜鹃寄生巢及卵的记录,补充了大杜鹃—白鹡鸰寄生系统中寄生卵相关数据的空缺,初步了解该寄生系统中大杜鹃卵的模拟程度。     

杜鹃对两种远距离的近缘苇莺的巢寄生:一个平行协同进化的案例?(英文)

大杜鹃(Cuculus canorus)通常寄生小型雀形目鸟类。由于杜鹃雏鸟的排他性拱卵或拱雏,导致宿主繁殖失败,因此宿主进化出如卵识别能力的反寄生策略。反过来,杜鹃也同时进化出如模拟宿主卵的寄生策略。于是两者之间的相互作用可形成类似军备竞赛的协同进化关系。在匈牙利,大苇莺(Acrocephalus arundinaceus)是大杜鹃的主要宿主,寄生率可高达约 40-65%。以往被认为是大苇莺一个亚种的东方大苇莺(A. orientalis)在日本的种群也被大杜鹃寄生(25-40%)。通过采用光纤光谱仪量化大杜鹃及其宿主的卵色特征,我们比较了东、西半球大杜鹃对两种苇莺的寄生模拟程度。鸟类视觉模型显示,对于可见光颜色,杜鹃与宿主之间卵色的模拟程度在匈牙利高于日本,但匈牙利杜鹃和宿主均较大的卵色变异程度可导致卵色模拟困难。杜鹃与苇莺卵色的量度差异在日本较低,这被证明是宿主拒卵行为的一个重要影响因素。苇莺对大杜鹃卵的拒绝率在日本(35%)和匈牙利(37%)相似。与匈牙利不同,在日本,宿主对杜鹃寄生的应对策略如拒卵行为,先于杜鹃的反适应对策。我们认为,两种近缘物种大苇莺对杜鹃寄生的不同反寄生行为,代表了协同进化军备竞赛的不同演化阶段。     

骨顶鸡(Fulica atra)繁殖季节炫耀台与巢的差异研究(英文)

2008年和2009年4月至6月在黑龙江省安邦河自然保护区和大庆龙凤自然保护区调查了骨顶鸡(Fulica atra)的繁殖种群。研究发现骨顶鸡繁殖季节在领域内会建造炫耀台,平均每对建造3.1个(2–7)。与巢相比,炫耀台结构简陋,隐蔽性较差,距水面高度显著低于巢,但两者巢下水深差异不显著。炫耀台主要用于休息、理羽和交尾,也用于储存食物。繁殖季节,巢的建造一般晚于炫耀台,巢建成之后对炫耀台的使用率下降,骨顶鸡在巢上的交尾次数高于炫耀台。我们比较了不同繁殖阶段雌雄骨顶鸡对巢和炫耀台的使用率差异,结果显示雌性对巢的使用率高于炫耀台,雄性对炫耀台的使用率高于雌性,表明雌性对繁殖投入更大,雄性对领域保护投入更大。由于骨顶鸡在繁殖季节具有领域性,炫耀台在领域边界的确认和识别中可能扮演重要角色。     

对大杜鹃30多年研究的综述:知识积累和未来展望(英文)

在欧洲,有超过125种宿主鸟类的巢里都发现有大杜鹃(Cuculus canorus)的卵,但其实常被大杜鹃寄生和利用的宿主种类并不多。寄生不同宿主的大杜鹃可分成显著不同的宿主专一类群(gentes),迄今欧洲已有超过20种宿主专一类群被报道。每一类群的大杜鹃雌鸟所产的卵的颜色和卵形(如斑点)都较为一致,并专门寄生某一特定的宿主鸟。宿主专一类群可同域出现,也可因为地理隔离而不同,甚至仅局限于宿主分布区的某一区域。不同的宿主专一类群可通过卵的不同而加以区分,在大多数情况下,每一宿主专一类群的卵都模拟其寄生的宿主的卵。为什么一些雀形目鸟类被寄生,而另一些却不被利用?为什么同一宿主种群内一些个体能识别和拒绝杜鹃卵,而另一些个体却接受?为什么同一宿主鸟的不同地理种群对杜鹃卵的识别和拒绝变化很大?大杜鹃不同的宿主专一类群之间的差异到底有多大?本文根据目前已有的知识探讨了这些问题,并对未来的研究进行了展望。