醞釀1000萬年研究人員發現有史以來第一個記錄在案的同類混合體
斯蒂芬·戈瑟,一個自稱是”死忠鳥類狂熱者”的人,於2020年6月在賓夕法尼亞州西部的樹林中外出,當時他相信自己聽到了難以捉摸的、美麗得令人窒息的猩紅麗唐納雀的歌唱。這种血紅色的鳥有著黑色的翅膀和尾巴,是鳥類愛好者的心頭好,因為它既美麗又稀有,因為該物種喜歡隱藏在森林樹冠的高處。
當Gosser最終找到這只鳴禽時,他發現這只鳴禽看起來像一隻粉胸斑鳩,但聽起來卻像一隻猩紅麗唐納雀。他拍了幾張照片並請求專家支援;不久之後,匹茲堡國家鳥類研究所的一個小組趕到,抓住了這隻鳥並收集了血樣。
為了跟進戈瑟的線索,以賓夕法尼亞州立大學為首的一組科學家能夠確定該標本是一種獨特的雜交鳥,而其親屬已經有1000萬年沒有聚集在同一繁殖地點或血統中。他們的發現最近發表在《生態學與進化》雜誌上。
該研究的主要作者、賓夕法尼亞州立大學生物學助理教授David Toews說:”我喜歡這個故事,因為它以一個小謎團開始,以一個驚人的發現結束。”
這個故事開始於一隻雌性粉胸斑鳩和一隻雄性猩猩紅麗唐納雀之間的一次不太可能的相遇。由於這兩個物種喜歡不同的棲息地,專家們仍然不確定它們是如何和在哪里相遇的。猩紅麗唐納雀通常喜歡成熟森林的樹冠覆蓋,而粉胸斑鳩則喜歡林地邊緣的空地。根據Toews的說法,這兩個物種至少在1000萬年內一直處於不同的進化軌跡上–直到現在–因為它們的築巢偏好有很大的不同。
研究人員確定Gosser發現的這隻鳥是一隻健康的、1歲的雄性粉鳥和猩紅麗唐納雀的後代,這是有史以來第一次記錄的同類雜交。然而,它的起源故事在很大程度上是個謎。
Toews有一系列的技術可以用來解決這類謎團。從血樣中,他們可以獲得少量的DNA樣本。音頻和遺傳物質的結合將使他們盡可能地接近解決這隻鳥的起源之謎。
他們的方法依賴於對自然和培養的分析。在大多數情況下,鳴禽是從它們的父親那裡學會唱歌的。他們的發聲可以顯示出他們是如何以及由誰撫養長大的。
“我們知道媽媽在那裡,她是那個下蛋並坐在鳥巢上的人,”Toews說。”我們仍然不清楚那會是在哪裡,因為這兩個物種喜歡如此不同的棲息地。無論在哪裡,她的這對夫婦要么在附近停留了足夠長的時間,讓年輕的後代學會了他父親的歌聲,要么學會了附近的猩紅麗唐納雀的歌聲。”
研究人員用一種叫做生物聲學分析的方法來確認他們捕捉到的發聲確實與猩紅麗唐納雀的歌聲相吻合–揭示出這個混血兒很可能是從他父親那裡學會唱歌的。
“人們可能不理解的是,當我們分析鳥鳴時,我們實際上不是在聽它們。我們是在看它們,”托伊斯說。”我們在看聲音的波長–或者說’光譜圖’是一個更準確的術語–我們實際上是在測量聲波的視覺成分來分析歌曲。”
隨著發聲特徵的確認,研究小組轉向了基因組測序,以追踪該雜交種的基因血統。自然界證實了培育過程中已經發現的問題,即他們的父母是誰。
Toews說:”我們使用了我們用來識別其他雜交種的相同工具,但我們通常有更多的模糊答案,這些答案更深奧一些。在這種情況下,我們確定了物種。我們知道父母是誰,而且我們在最後有一個有點令人滿意的結論。我發現這個故事不僅僅在像我這樣的普通鳥類學狂熱者中產生了共鳴。”