逆转生物多样性危机这种鸟可能是个大功臣|进化_新浪财经

每年的5-7月，都是杜鹃鸟繁殖的高峰期。

杜鹃鸟在鸟类中被视为极度残忍且自私自利的种类，原因就是它的巢寄生行为，即指杜鹃鸟自己不筑巢，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。这还不是最残忍的，当杜鹃雏鸟被孵化出来后，它就会杀死“养父母”的亲生孩子，只留下自己活着。当自己被养大之后，杜鹃鸟就会飞走寻找自己的“亲身父母”。

在自然界，巢寄生行为并不少见，研究发现全球超过1万种的鸟类中，有100多种鸟类皆有巢寄生的习性。

这种巢寄生行为中的寄生者与宿主之间的相互关系，展示了寄生与反寄生之间的角逐和军备竞赛（arms race），通常被自然学家们用作研究协同进化（co-evolution）过程的经典模式系统。杜鹃类（Cuculus spp.）是巢寄生领域研究较为热门的物种，特别是大杜鹃（Cuculus canorus），因其能产超过 276 种不同宿主鸟而成为鸟类寄生界最值得研究的物种。

许多寄生种类已经进化出专门的策略来避免宿主被发现，例如模仿宿主。在这些情况下，当寄生者采用新的宿主时，它需要模仿新的宿主才能成功。这样就有可能导致一个结果，寄生者可能会脱离原来的种群，最终成为一个新物种。查尔斯·达尔文在 160 多年前就提出了这个假设，但在实践中却很难观察到。

一份由剑桥大学（University of Cambridge）、澳大利亚国立大学（Australian National University）、CSIRO(澳大利亚国家科学机构)和墨尔本大学的一个国际研究小组等合作推出的研究报告表明，杜鹃鸟这种“自私残忍”的巢寄生行为或许在逆转生物多样性危机方面起到正面的作用。

以自然为基础的解决方案为实现人类福祉、应对气候危机、保护地球提供了最佳途径。然而，联合国的一份报告指出，自然正处于危机之中，地球正在以比人类历史上任何时刻快1000倍的速度失去宝贵的生物物种。联合国秘书长古特雷斯强调，生物多样性和生态系统对人类进步和繁荣至关重要。自然的退化并不纯粹是一个环境问题，它涵盖经济、健康、社会正义和人权，并会加剧地缘政治紧张和冲突。

而生物学家们一直都坚信，生物之间的相互作用可能会推动新的物种，但缺乏有力的证据。

上述这份报告带来了好消息——杜鹃鸟和它们所利用的宿主鸟类之间的进化军备竞赛，与新物种形成有着密切的关系。

据了解，该研究成果发布在《Science》杂志2024年5月31日的封面故事上。该研究团队擅长研究鸟类进化和行为生态学的诸多方面，特别强调巢寄生虫与其宿主之间的共同进化、信号传导（歌曲、叫声和展示）、拟态和隐匿、繁殖系统以及对气候变化的进化反应。他们采用的主要研究方法是利用现场实验和观察来检验进化论。

据了解，澳大利亚国立大学植物学和动物学学院的Naomi E Langmore以及其他学者等研究人员们，花了20年的时间，从博物馆多年收藏的鸟蛋壳中提取DNA，并对其进行基因研究，再结合20多年来的行为田野调查，对杜鹃鸟与宿主鸟之间因敌对关系而产生的共同进化是否形成新的物种进行分析。结果显示了一种名为“青铜杜鹃”（bronze-cuckoo）的杜鹃鸟，其雏鸟的颜色和外观，几乎与他们寄主鸟的雏鸟一模一样，可以以假乱真让宿主鸟父母误以为是自己的孩子，从而抚育他们长大。杜鹃鸟与宿主的共同进化是雏寄生青铜杜鹃新物种分化的基础。

每种青铜杜鹃都会模仿其宿主幼鸟的外观

源自：澳大利亚国立大学官网

这份报告的另一位作者，来自澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）国家野生动物收藏馆（Australian National Wildlife Collection）的资深研究员Clare Holleley表示，这一研究成果在进化生物学领域的影响非常重大。它表明了相互作用的两个物种之间的共同进化，可以衍生出新的物种，从而抵抗正在全球发生的生物多样性危机。

这份报告最有价值的地方在于，尽管很多生物学家认为，相互作用的物种之间的共同进化被认为可以增加生物多样性，但将微观进化过程与宏观进化模式联系起来的证据很少。这份报告则揭示了物种形成背后的微进化过程：青铜杜鹃鸟首先将卵产在宿主巢穴里，孵化后不久杜鹃鸟就会把宿主巢穴里的其他幼鸟赶出巢穴，自己成为唯一的居住者。宿主鸟不仅失去了自己所有的后代，还投入了数周的时间来孵化和饲养杜鹃鸟，最终杜鹃鸟并不令这份养育之恩，等到杜鹃鸟长到宿主体型约两倍大小的时候，它就会飞走。

这种行为大大阻碍了宿主的繁殖率以及成本。于是，宿主鸟绞尽脑汁来识别并防御杜鹃鸟的雏鸟，在这个过程中，宿主实现了不断的进化。宿主鸟的防御行为一般有两种，第一种，宿主鸟尽可能将自己的巢建造在隐秘的地方，掩盖自己的卵等防止杜鹃鸟进入其中产卵。第二种，宿主鸟通过颜色或者形状的不同，来排除杜鹃鸟的卵，或者直接弃巢，另起炉灶等。

该研究的主要作者、澳大利亚国立大学的教授Naomi E Langmore说:“杜鹃鸟对它们的宿主鸟来说是非常需要花时间和花精力去驱赶的，所以，宿主鸟就会进化出识别并将杜鹃幼雏赶出巢穴的能力。”

当杜鹃鸟发现宿主鸟有防御的行为时，经过协同演化，杜鹃鸟的卵在大小、形状和颜色斑纹等方面也越来越与宿主鸟相似，从而欺骗宿主鸟接受。尤其当不同的杜鹃鸟利用几个不同的宿主时，这些相互作用会大大推进新物种的产生。原因在于当不同的宿主鸟都有不同的外表，而杜鹃鸟为了欺骗宿主鸟，便会模仿自己喜欢的宿主鸟，长期以往，杜鹃鸟就会分化成不同的遗传谱系和表型差异，即使是在同源性中也是如此。这些新的谱系便是新物种出现的第一迹象。如今，这种精致的模仿已经发展到了更加精细的水平。在利用几种不同寄主的单一青铜杜鹃鸟中，雏鸟的外观会追踪其寄主的外观。

小铜鹃和闪光铜鹃的亚种会追踪其寄主幼鸟的出现，并追踪其地理范围内的踪迹。A. 小铜鹃和红树林莺寄主 B. 小铜鹃和大嘴莺寄主 C. 小铜鹃和仙女莺寄主 D. 闪光铜鹃和黄腰刺嘴莺寄主 E. 闪光铜鹃和扇尾莺寄主 F. 闪光铜鹃和灰莺寄主

源自：澳大利亚国立大学官网

Naomi E Langmore认为，只有最像宿主雏鸟的杜鹃才有机会逃脱识别，所以经过许多代的进化，杜鹃雏鸟也会越来越像宿主雏鸟。研究表明，当杜鹃鸟对宿主鸟的危害程度很高时，共同演化更容易驱动新的物种形成。这会导致宿主鸟的防御机制和杜鹃鸟的应对适应，形成“共同演化军备竞赛”。研究还发现，那些对宿主鸟造成最大危害的杜鹃鸟谱系，其新物种形成的速度比危害程度较低的谱系和他们的非寄生近亲要快得多。

许多人都听说过一句中国成语：鸠占鹊巢。这个成语最早出自《诗经·召南·鹊巢》，意为明明不是自己的住处，却通过一种手段将其成为自己的住处。用这个成语来形容杜鹃鸟可谓精准。世界鸟类学家、剑桥大学教授尼克·戴维斯研究布谷鸟三十年，他深谙这种脸部扁平的鸟类是自然界最狡黠、极具创造性的生物。

一只大嘴鹃将一只杜鹃雏鸟从巢中赶出

源自：澳大利亚国立大学官网

尽管非常自私狡猾，一个不容忽视的真相是杜鹃鸟在过去30多年里的数量却一直呈下降趋势。生物学家分析认为，其一是因为杜鹃鸟最爱吃的毛虫数量正在减少，其二是森林过度砍伐以及过冬栖息地的破坏。英国皇家鸟类保护协会表示，了解杜鹃如何与其他鸟类发生相互作用能够帮助保护它们的未来。

Naomi E Langmore的工作正是阐明了驱动生物多样化的最常见但特征不明确的进化过程。“不仅限于杜鹃鸟，这个令人振奋的研究成果可能适用于任何一对存在敌对行为的物种。正如我们在杜鹃鸟身上看到的那样，寄生者与宿主之间共同进化的军备竞赛可能会导致新物种出现——并增加地球上的生物多样性。”该报告联合撰文者之一，来自剑桥大学动物学系一位教授Richard Kilner表示。