几十万年里，它们唱着同一首歌
几十万年里，它们唱着同一首歌Original 糖兽
原理 2022-01-27 20:30
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/tqOuxs8dsHNu3KsqlQqkuvlibWZ5Yd4RLH0iaCVCRPKuX30zH7us0jEEsIDyC7pNibVIdnW9hVEIgeJve4cFiaIU1w/640?wx_fmt=jpeg
鸣啭
在许多清晨，新的一天都是伴随着鸟儿发出的悦耳“歌声”如约而至的。这样的“歌声”在成百上千年，甚至数万年的岁月里代代相传。其实，鸟儿的歌声——鸣啭是一种通过学习而发展的特征，它与人类习得语言一样，都是从父母和周围邻居那里学来的。
一直以来，进化生物学家大多认为，如鸣啭这样的通过模仿学习而获得的特征，是能够在相当随机的方向迅速发展的进化信号，它是一个不确定且容易出错的过程，因此鸣啭在多年的传颂中很容易就发生缓慢但不可避免的变化。而且像鸣啭这类特征的进化，也被生物学家视为是动物物种形成的重要过程。然而，一项新研究在录制了东非的天空岛太阳鸟的鸣啭之后，惊奇地发现在长达50多万年甚至百万年的时间里，它们几乎没有发生任何变化。太阳鸟的鸣啭与它们的时隔甚久的祖先的鸣啭几乎没有分别。新的发现被发表在了近期的《英国皇家学会学报》上。
天空岛的太阳鸟
新研究调查的是东非双领花蜜鸟（eastern double-collared sunbird）的鸣啭。东非双领花蜜鸟也被称为天空岛太阳鸟，它们是一类鸣禽，生活在非洲东部的Afromontane森林，地理分布范围广泛，不同的种群占据着离散的、像岛屿一样的栖息地。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/tqOuxs8dsHNu3KsqlQqkuvlibWZ5Yd4RLyMO5y4VQ8jibiarUlFerRzB1YsgVw7kEPVGOk2ia4fBic6Lq4NrvqYiaOHQ/640?wx_fmt=png在东非的山脉（黑色）上发现了6种不同谱系的东方双领太阳鸟，许多种群已经彼此隔离了几十万年。| 图片来源：McEntee et. al.
东非双领花蜜鸟大约由5000个不同物种组成，是非洲和亚洲种类最丰富的鸟类之一。这些鸟儿中的许多都有着弯曲的喙，能够深深地浸入弯曲的花朵中啜取花蜜。综合生物学家Rauri Bowie教授是新研究的作者之一，他对这些太阳鸟有着长期而浓厚的兴趣。
在博士生研究期间，他就发现曾被人们认为分布在东非众多山顶上的两种东部双领花蜜鸟，实际上至少是5种物种，甚至可能有6种。虽然它们的羽毛颜色也几乎没有区别，有着非常相似的外观，但它们在基因上有着巨大的差异，表明它们在不同的山顶上经历了很长一段时间的隔离。
接着，他想知道这些太阳鸟的鸣啭是否也会像它们的羽衣一样没有变化。在2007年至2011年期间，他与其他研究人员探访了东非的15个天空岛，天空岛是探寻太阳鸟的进化的理想场所，那里有着稳定环境的山地森林。在那里，他们录制了来自6个不同谱系的东部双领鸟的123只鸟的鸣啭。
通过使用一种可区分特征（如鸟的鸣啭）的逐渐变化和突然变化的统计技术，研究人员发现鸣啭的差异似乎与根据DNA中的遗传差异估算出来的个体种群分离的时间长短无关。两个长期分离的物种有着几乎相同的鸣啭，而两个外观相似但分离时间较短的物种则可能有着截然不同的叫声。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/tqOuxs8dsHNu3KsqlQqkuvlibWZ5Yd4RLuf9XdueD7kEqq66aby3RIhTicaSK9OJ4zaI6wlPIRWDDDmE1xfLuaxg/640?wx_fmt=png东方双领太阳鸟的6种谱系（左）的代表性鸣啭的超声图（右），结果表明鸣啭在270万年前出现了重大的差异，尽管这6种谱系的太阳鸟看起来几乎一模一样，但它们代表了5到6个不同物种。| 图片来源：McEntee et. al.
他们发现，生活在东非的高山顶的太阳鸟与其他相同或相似物种的种群隔离时间，可能长达数万至数百万年。
缺乏变化的环境导致停滞
这个结论让研究人员惊讶。他们一直都认为鸟类的鸣啭很容易发生改变，其中部分原因源自于过去的一些对北半球鸟类的研究结论。在过去的数万年里，随着冰川的来来去去，北半球的鸟类一直在经历不断变化的外部环境。环境的变化会导致羽衣、鸣啭、交配行为等方面都出现变化。
假如这样的情况出现在人类身上，那么人类的方言在很大概率上也会衍生出变化。不需要很长时间，就能从语言上的地域性差异中分辨出一个人来自何处。
而新的研究表明，这种情况对鸟类来说却并非如此，即使是那些非常不稳定的特征，比如习得的鸣啭，也可以在很长一段时间内都不会有太大变化，呈现出长久的停滞。
研究人员表示，这种停滞可能与这些鸟儿的生存环境缺乏变化有关。在热带地区，尤其是东非地区（从肯尼亚山到坦桑尼亚的乞力马扎罗山，南经马拉维到莫桑比克），那里的山顶环境在同一时期几乎没有发生任何地质变化。因此，这项研究中所涉及到的鸟类既没有改变它们多彩羽毛的需求，也没有改变它们复杂鸣啭的动力。
重要的社会信号
因此，进化生物学家应该弄清楚的是，随着时间的推移，是哪些力量限制了如鸣啭、羽衣颜色这些社会信号，以及又是哪些力量导致了它们发生变化。而之所以要研究这些信号的进化，是因为它们对于动物物种的形成过程至关重要。
据研究人员介绍，生物学家已经认识到有两种阻碍动物交配的障碍，一种是交配前障碍，一种是交配后障碍。交配前障碍是阻止一个个体与另一个个体交配的信号。对于鸟类来说，这可能是因为它的鸣啭不正确，或者它看起来与其他鸟不一样。但如果这样一只鸟与其他鸟交配了，它们还是可以产生后代。交配后障碍实际上是机械性的生殖不相容，这会使它们即使交配了也不产生后代。
鸣啭被认为是交配前最重要的隔离障碍，也是鸟类区分彼此的关键方式之一。一种习得的特征可以保持数百到数千年的停滞是非常了不起的。基于这项研究，生物学家认为，像学习鸣啭和羽衣这样的特征，并不一定会在孤立的种群中出现变化，它们可以有节奏的进化，然后停滞很一段时间——也许是几十万年的时间。#创作团队：
撰文：糖兽排版：雯雯
#参考来源：
https://news.berkeley.edu/2022/01/12/some-birds-sing-the-same-song-for-hundreds-of-thousands-of-years/https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.2062#图片来源：
封面图：Alexas_Fotos / Pixabay首图：Keith Barnes via Berkeley.edu
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