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杀别家娃、啃别家老,这鸟从小就是“恶魔”

 transpacificm 2019-06-23

每年春天过后、夏意渐浓时,我们常常可以听见一种悠扬而婉转的“布谷、布谷”的鸣声。这来自我们常说的杜鹃,又名“布谷鸟”。

今日主角大杜鹃。图片:Vogelartinfo / wikimedia

枝上子规钟上啼

杜鹃的英文名 cuckoo 最早源于古法语中的 cucu,随后以 cuccu 的形式出现在古英语诗歌《Sumer Is Icumen In》中 ;其科学命名可以追溯至林奈《自然系统》中的 Cuculus。美国鸟类学家韦特莫尔(Alexander Wetmore)在《世界鸟类的系统分类》(A Systematic Classification for the Birds of the World)一书中建立了鹃形目(Cuculiformes),一直沿用至今。

全世界的杜鹃科鸟类超过136种,在中国一共分布着20种。中国古书上关于杜鹃的名称繁多,常见的有鸤鸠[shī jiū] 、鴶鵴[jiá jú]、拨谷、子规、蜀鸟、望帝等。比如《诗经·曹风》记有“鸤鸠在桑,其子七兮”;《禽经》的“仲春之节,鹰化为鸠”、“仲秋之节,鸠复化鹰”,对杜鹃和鹰拟态进行了描述;南朝《荆楚岁时记》描述:“四月也有鸟名获谷,其名自呼”,形象记录了杜鹃的鸣声。此外,关于杜鹃的诗句,更是不胜枚举,如:“望帝春心托杜鹃”、“杨花落尽子规啼”。

传说中,古蜀国君王杜宇死后化为了杜鹃鸟。图为杜鹃科噪鹃属的噪鹃(Eudynamys scolopaceus)。图片:Ravi Vaidyanathan    

在欧洲,人们把杜鹃规律而有节奏的鸣声装进钟表,制作成了木质挂钟——布谷钟。英国有一个布谷钟博物馆(The Cuckooland Museum),收藏有七百余只不同风格、尺寸的布谷钟,展示着十八世纪至今布谷钟的发展和演变,可见国外对于杜鹃的喜爱。

布谷钟博物馆的藏品,钟上小门背后,都藏着一只“布谷鸟”。图片:Kirsty Davies

不知疲倦的迁飞者

在众多杜鹃中,最为著名的或许就是大杜鹃(Cuculus canorus)了。大杜鹃为中小型鸟类,体长约28~37厘米,外型像鸽子,但比鸽子细长,主要以昆虫为食。它们分布于欧洲、亚洲和非洲,在中国主要为夏候鸟,遍布全国各地。

大杜鹃。图片:nigelspencer.co.uk

2016年,中英两国鸟类学者和观鸟爱好者开展的 “北京杜鹃项目”(Beijing Cuckoo Project),通过给大杜鹃佩戴卫星追踪器,发现其迁徙距离可以达到12000公里

三只大杜鹃的迁徙路线图。图片:GoogleMap

对于杜鹃,《本草纲目》有这样的记载:“鸤鸠不能为巢,居他巢生子”。这里描述的就是杜鹃的巢寄生行为。巢寄生指的是鸟类自己不筑巢,把卵产在其他种类鸟类的巢中,由宿主代替孵化育雏的繁殖方式,包括种间巢寄生(寄生者和宿主为不同物种)和种内巢寄生(寄生者和宿主为同一物种)。现今一万多种鸟类中,有一百多种具有巢寄生的行为,其中最典型的就是大杜鹃。

极负盛名的阴谋家

大杜鹃如何进行巢寄生?宿主是否有反寄生的策略?寄生鸟类和宿主之间的协同进化,吸引了许多鸟类学家和公众的关注。

成鸟的伪装

杜鹃与小型彪悍的猛禽雀鹰(Accipiter nisus)在大小、形态和羽色上有很多相似之处。雀鹰是许多小型鸟类的捕食者,研究人员通过在喂食器边上放置杜鹃和雀鹰的模型发现,大山雀(Parus major)和青山雀(P. caeruleus)对这两种模型表现出了一致的天敌警报叫声。通过这种伪装,大杜鹃可以迷惑和威慑宿主。

大杜鹃(左)和雀鹰(右)。图片:stellenboschbirds.com;rspb.org.uk

研究还发现,雌性大杜鹃可以模仿雀鹰的叫声,以震慑宿主,促使其更加警戒,迫使宿主离开巢穴。大杜鹃因此可以获取更多的产卵时间,提高巢寄生的成功率。

如何选择宿主

在欧洲,大杜鹃的宿主多达125种,较常见的宿主有20多种,主要为芦莺(Acrocephalus scirpaceus)、草地鹨[liù](Anthus pratensis)、林岩鹨(Prunella modularis)等。在中国,大杜鹃的宿主有20多种,常见的有灰喉鸦雀(Paradoxornis alphonsianus)、北红尾鸲(Phoenicurus auroreus)、东方大苇莺(A. orientalis)等。

芦莺正在喂养大杜鹃雏鸟。图片:David Tipling

在选择宿主的过程中,杜鹃会综合宿主的卵识别能力、繁殖时间、栖息地质量、巢址特征和食性等因素,进行寄生。

如何欺骗宿主

首先,大杜鹃在巢寄生前,会叼走一颗宿主的卵

接着杜鹃会在很短的时间内产下自己的卵,瞒天过海,以假乱真。人们通过卵色模拟发现,杜鹃产的卵除了稍大之外,在卵色、斑纹等方面都和宿主的卵极其相像。匈牙利的一项研究发现,东方大苇莺的巢有64%被大杜鹃寄生,而且这些苇莺有66%的个体不能识别寄生卵。大杜鹃成功欺骗了宿主。

一起来找茬,被大杜鹃巢寄生的东方大苇莺(左)和震旦鸦雀(右)的巢。图片:Canchao YANG,et al. / Zoological Research(2014)

而且有趣的是,杜鹃产的卵在斑点和颜色上有所差异,尽可能模拟宿主的卵

为什么大杜鹃的卵能像变魔术一样,存在不同的颜色呢?分子证据发现,欧洲的大杜鹃至少存在二十种不同的基因型,不同基因型的大杜鹃分布的地理位置不同,每个基因型的雌性只能产一种卵,并且选择其相应的宿主。

杜鹃和宿主(左:大苇莺;右:东方大苇莺)的卵。图片:Csaba Moskát, et al.Chinese Birds(2012)

如何选择时机产卵

大杜鹃通常会在宿主产下第一枚卵后产卵。如果在宿主产卵前产卵(此时巢内只有一枚卵),寄生卵容易被宿主扔掉,不利于杜鹃寄生。那么,大杜鹃是如何知道宿主产卵时间的呢?

捷克科学家给十三只大杜鹃安装上小型无线电发射器。无线电跟踪发现,在宿主产卵当天,大杜鹃拜访宿主巢穴的时间显著增加,说明它们一直在把握“作案时机”,通过增加“窥视”的时间,保证自己产卵与宿主同步。通常鸟类产卵需要二十到六十分钟,但杜鹃产卵仅需十秒,神不知鬼不觉地快速产卵,可以避免被宿主发现。

暗中观察。图片:小叶叔叔

从小就是“恶魔”

产卵成功后,由于大杜鹃卵中的胚胎已经部分发育,所以通常它们的雏鸟会率先出壳。出壳后,大杜鹃雏鸟会完成亲生母亲未尽的“事业”,把宿主的蛋“拱出”巢外;如果宿主的雏鸟已经破壳,大杜鹃雏鸟也会毫不客气地将其他雏鸟一个个“拱出”。亲鸟开始浑然不知,花费大量时间喂养着别人家的孩子,直到它们长大离开巢。

似乎出于一种本能,刚出生的大杜鹃雏鸟就会用自己的背,尽力把“原住民”拱出巢外。图片:Artur Homan / youtube

甚至当雏鸟的体型长到比养父母还大时,养父母也好像浑然不知。图片:Artur Homan / youtube

主人只能坐以待毙?

巢寄生行为极大降低了宿主的繁殖成效,对宿主来说是一种选择压力。为了生存和繁殖,宿主也演化出了相应的反巢寄生对策,比如对杜鹃的识别、卵的识别,以及增加巢的隐蔽性等。

对杜鹃的识别

一些宿主如果在巢周围发现大杜鹃存在,会奋起反抗,阻止大杜鹃寄生。研究发现,芦莺可以精确识别杜鹃和雀鹰,对入侵的杜鹃采取攻击驱赶措施,以保卫自己的巢不被寄生。

湿地苇莺(A. palustris)正与大杜鹃打斗。图片:Kerstin Hinze / naturepl.com

对卵的识别

由于被寄生的代价太大,一些宿主在与杜鹃的博弈过程中,渐渐掌握了识别杜鹃卵的能力,可以通过卵的底色、斑纹的分布、大小和形状等特征来识别杜鹃的卵,并及时扔掉它们。这种识别能力可能来自亲代的遗传或者后天的学习。

视频中的领雀嘴鹎犹豫观察良久,终于在55秒处丢掉了自己窝中的“模拟卵”。视频:粟通萍

巢的隐蔽性

部分宿主会把巢筑在十分隐蔽的地方或者是杜鹃不容易接近的洞穴,并且在亲鸟离开巢的时候把卵掩盖起来,或者延长坐在巢里的时间,来减少被寄生的风险。

其他巢寄生鸟类

除大杜鹃外,中国常见的其他杜鹃还包括四声杜鹃(C. micropterus)、大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)、噪鹃等;世界范围内的巢寄生鸟类还包括寄生性牛鹂、维达雀、寄生织雀、响蜜䴕[liè]等。不同寄生鸟类虽然手段有差异,但目的都很明确,异曲同工

黑喉响蜜䴕。图片:Claire N. Spottiswoode

图中粉色的是黑喉响蜜䴕雏鸟,它具有尖锐的嘴钩,旁边是被它杀死的宿主雏鸟。图片:Claire N. Spottiswoode

巢寄生鸟类和宿主形成彼此之间的选择压力,产生了协同进化。当宿主具备识别大杜鹃卵的能力时,大杜鹃也在不断的求变中,尽可能地产下高仿的卵,并根据不同宿主的识别能力,来调整卵的模拟程度。两者在自然界的“军备竞赛”,给我们上演了一幕幕精彩的“戏剧”。

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本文是物种日历第5年第95篇文章,来自物种日历作者@小叶叔叔&RD。

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