鸟类彩色蛋壳的秘密:气候越温暖,花样就越多

科技工作者之家 2019-12-05

来源:科研圈

鸟类的蛋壳拥有多种颜色和花纹的原因一直饱受争议。是为了躲避捕食者,防止紫外线损伤?还是能增强抗菌特性?最近 Nature Ecology and Evolution 的一篇论文称,较深颜色可以帮助鸟蛋吸收更多热量,温度或是影响蛋壳颜色的决定性因素。

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研究人员表示,蛋壳的颜色很大程度上与温度相关。摄影:Linda Nylind/The Guardian

作者  Nicola Davis

翻译  郑逸娴

审校/编辑  马彧博

为什么鸟类蛋壳会有如此多种颜色?科学家通过新的研究表明蛋壳颜色与温度相关。

鸟类蛋壳的外观主要来源于两种色素,一种偏绿色,另一种偏红棕色。不同浓度的这些色素与蛋壳底层的白色碳酸钙一起,使蛋壳产生了从深蓝色到绿白色或深棕色的颜色。 

但是什么影响了不同鸟类蛋壳的外观呢?这一直在学术圈饱受热议,其理论包括,通过不同外观进行伪装以避免被捕食,减轻紫外线对胚胎 DNA 的有害影响,帮助鸟类识别自身的蛋——甚至有理论称不同的颜色可能具有不同的抗菌特性。

研究人员认为虽然以上因素在局部地区范围内可能有所作用,但从全球范围来看,温度是关键的影响因素。

“在寒冷区域蛋壳的颜色呈现深棕色,但在具有更多竞争选择压力的热带甚至温带地区,蛋壳则会呈现出更加多样化的颜色。”长岛大学的研究合作者丹尼尔·汉利博士说。

他同时表明,随着全球温度上升,一个需要担心的问题便是其对生物的影响,譬如那些具有适应特定气候生活习性的鸟类。

在发表在期刊《自然·生态与演化》(Nature Ecology and Evolution)的论文中,汉利及其同事报道了他们如何分析世界上 634 种鸟类蛋壳的颜色和深浅度与鸟类物种的繁殖区域。

研究小组将在特定区域内鸟群蛋壳的深浅度和颜色取平均值,并以此绘制地图。汉利说,虽然在某些个体上会产生些许差别,但大多数物种的蛋壳都具备特定的外观。

结果显示,在日照强度较低的地方颜色更深的蛋壳更为常见。而在阳光强度更高,更暖和的区域,蛋壳颜色普遍更浅,也更多样化。即使考虑到不同鸟巢的类型因素的影响,结果呈现的趋势也保持不变:温暖地区的蛋壳颜色从棕色到蓝色都有分布,而更冷的地方,蛋壳的颜色则倾向于棕色。

尽管在日照强度更高的地区,UVB 辐射水平也更高,但研究小组表示,这不太可能影响结论。因为深蓝绿色蛋壳更能阻挡这类光线,但在较高辐射区域蛋壳的颜色整体却比在寒冷区域的颜色更浅。他们补充说,在任何情况下,光线通常都很难透过蛋壳。

研究小组认为,将蛋壳的深浅度甚至颜色与温度相关联是具有意义的。更深颜色的蛋壳意味着可以吸收更多热量,从而在更寒冷的环境中具有生存优势。因为蛋中胚胎需要稳定的环境温度,却自身不具备温度调节能力。

为了支持他们的理论,研究小组挑选了不同品种的鸡蛋并把它们放置在阳光中。他们发现,颜色更深的鸡蛋比浅色鸡蛋升温更快,而且其蛋壳表面保持较高温度的时间更长。

他们补充道,因为对热量的需求量更低,较温暖区域的蛋壳颜色与深浅度的多样性与温度的相关性可能较小,而更多地与其他竞争性因素如抗菌特性、被捕风险或者蛋壳硬度相关。这些因素都可能导致蛋壳产生不同的颜色。

澳大利亚麦考瑞大学教授、鸟类生态学专家西蒙·格里菲斯(Simon Griffith)虽然没有参与这项研究,但他认为这项研究展示了世界上的鸟类如何通过它们的蛋壳颜色应对环境中的挑战,。

他却也同时提出,该研究依然存在尚未解决的问题。“这项研究调查了蛋壳的总体深浅度,但是影响深浅度的因素可以是背景颜色或斑点和条纹的数目与类型,这项研究并未阐明为什么有些蛋壳会有斑点,有些会有条纹而有些会呈现出一致的颜色。”

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41559-019-1003-2

来源:keyanquan 科研圈

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NDkzNjIwMg==&mid=2651687907&idx=3&sn=6500afb5fd2f8b736933d207add2bc66&chksm=8bbe2606bcc9af107e2f9b8aedb3f019025dc360022cbf0ce8db871ed0f609d56d2c073205b1&scene=27#wechat_redirect

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