

一项关于迁徙鸣禽的新研究表明,尾巴上有中等大小的白色斑点的个体——这是成功觅食的关键特征——比尾巴上有大量白色斑点的个体寿命更长。
这些发现提供了一个不常被观察到的稳定选择的例子,即自然选择倾向于具有接近群体平均特征的平均个体。
这项新研究发表在《英国皇家学会学报B》上,主要研究的是一种小型迁徙鸣禽,它在北美东部的森林栖息地繁殖,在墨西哥南部、中美洲和加勒比地区过冬。
在它们复杂的迁徙生命周期中,冠林莺采用了一种不寻常的喂养策略,称为“逐潮觅食”;通过不断地拍打尾巴,露出白色的尾羽,冠林莺惊吓并驱赶有翼昆虫,然后在飞行中追捕并捕获它们。
阿勒格尼学院的生物学名誉教授罗恩·玛姆说:“我们早就知道,白色的尾巴斑点对冠莺觅食很重要。”“如果你暂时把鸟尾巴上的斑点弄黑,觅食成功率就会大幅下降。”
他还指出,从其他种类的追求花红的觅食者那里得到了强有力的实验证据,表明尾巴上白色的程度是由自然选择微调的;偏离种群平均水平的非典型尾巴图案在惊扰昆虫猎物时效果较差,并导致觅食成功率降低。
“我们以前不知道的是,尾巴白色程度的自然变化是否会影响长期生存,”Mumme说。“这就是我想要回答的问题。”
Mumme在宾夕法尼亚州西北部的铁杉山野外站对冠林莺进行了14年的研究,解决了这个问题。从2010年到2023年,他捕获了625只在5月至8月筑巢季节在铁杉山定居和繁殖的冠林莺,并对它们的尾巴图案进行了测量。然后,他监测了在随后的几年中返回研究地点或未返回的彩色条纹鸟的长期生存情况。
首先,他发现帽莺在尾巴的白色程度上表现出相当大的个体间差异,这种差异在每年夏末换羽期间的羽毛更换中是高度重复的;75%的白色程度的变化可归因于个体之间的一致性差异,只有25%可归因于个体内部的年度变化。
“这是一个非常强烈的暗示,表明尾巴模式的变化可能有潜在的遗传基础,”Mumme说。他怀疑羽毛的变化是由于关键羽毛颜色基因的调节方式存在微小的个体差异。
其次,虽然大多数冠林莺的长期存活率很低,在铁杉山只存在1-2年,但其他冠林莺相当成功,存活并返回铁杉山繁殖长达连续9个季节。这就创造了进化生物学家所说的“选择机会”,即对可能影响生存的性状变异采取行动。
最后,尾白的长期存活率不是随机的;具有中等程度白色的鸟类——那些接近种群平均水平的鸟类——比尾巴上白色更极端的鸟类寿命更长。研究结果有力地表明,尾巴的白色程度是通过稳定的自然选择来微调的,以最大限度地提高觅食成功率和长期存活率。
穆姆说:“这是一个很好的例子,说明稳定的选择如何作用于微小的羽毛变化,这些变化乍一看似乎完全无关紧要。”