大杜鹃对灰喉鸦雀的巢寄生及其协同进化研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31071938
项目类别：
面上项目
资助金额：
34.0万
负责人：
梁伟
依托单位：
海南师范大学
学科分类：
C0403.动物生理与行为
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
BardG·Stokke； AntonAntonov；戴逢国；王峻玉；郭新亮；徐霄；王娜；
关键词：
鸟类巢寄生大杜鹃灰喉鸦雀协同进化光纤光谱仪

项目摘要

寄生性繁殖的杜鹃具有把卵产于其他鸟类的巢中，让宿主代为孵卵并喂育雏鸟的特殊繁殖行为。杜鹃的巢寄生降低了宿主的繁殖成效，导致宿主对杜鹃巢寄生的防御行为适应。反过来，宿主的防御行为又会导致杜鹃反适应行为的进化。对杜鹃和宿主协同进化的研究，一直是鸟类学、行为学和进化生物学研究的热点和前沿问题。.本研究拟采用无线电遥测、光纤光谱仪和声音自动记录仪等技术和手段，通过杜鹃标本和模型卵实验等方法，在中国多杜鹃共存寄生系统中，深入研究大杜鹃（Cuculus canorus）对灰喉鸦雀(Paradoxornis alphonsianus)的巢寄生行为及其协同进化，不仅填补中国杜鹃种类繁多但却少有研究的空白，而且通过比较研究和国际合作，可提高我国在杜鹃与宿主协同进化研究领域的影响和学术水平，对丰富和完善鸟类巢寄生理论具有重要现实和理论意义。

结项摘要

本项目较好完成了相关研究内容。依托本项目，发表学术论文25篇，其中SCI收录15篇，中文核心7篇。培养博士研究生2人，硕士研究生6人。举办国际学术会议1次，参加国际鸟类学大会1次。.采用光纤光谱分析、模拟寄生实验、数学模型推理等方法，在贵州宽阔水自然保护区对大杜鹃(Cuculus canorus)与其寄主灰喉鸦雀(Paradoxornis alphonsianus)的协同进化关系进行了研究。内容包括鸦雀属鸟类的系统发育与卵色进化、灰喉鸦雀的繁殖生态学与卵色分析、大杜鹃对灰喉鸦雀的巢寄生及其卵色模拟、灰喉鸦雀对卵色的识别能力与机制、灰喉鸦雀卵色的窝内窝间变异。.鸦雀属卵色进化的分析表明，不同体型和卵色的鸦雀分化为比较明显的三个分支，其中大型鸦雀产白色或浅蓝色带斑点卵，而中小型鸦雀产无斑点的蓝色、浅蓝色或白色卵。巢寄生可能不会引起鸦雀卵色向特定的方向进化，但会增加卵色的多样性，促使卵色分化成多态性。灰喉鸦雀产白色、蓝色或浅蓝色的多态型卵，其中绝大多数为白色和蓝色型，同一鸦雀巢中仅发现其中一种色型卵，没有发现有不同色型卵混杂的情况。蓝色型卵的色调包含于白色卵范围内而使两者没有完全分化，但色度和亮度在两种色型卵之间存在明显差异。寄生鸦雀的杜鹃同样分化出相应的蓝色、浅蓝色和白色三种高度模拟的色型卵，其中大部分为白色和蓝色型，结合形态学和分子生物学方法，确定寄生鸦雀的三种色型卵均来自大杜鹃。.通过模拟寄生实验和数学模型表明，鸦雀的多态性卵色的进化是由于受杜鹃巢寄生选择压力的影响。作为大杜鹃的寄主，灰喉鸦雀的卵色识别能力很强，敏感度高，其反寄生能力对杜鹃造成的选择压力使杜鹃同样分化出多态型卵色，这是首次通过实验证据证明了巢寄生者和寄主之间在卵色上的分裂选择。卵色识别机制实验的结果显示鸦雀存在“真认识”和“不一致认识”两种卵色识别机制，推测雌鸟和雄鸟选择不同的识别机制，并用数学模型进行模拟推理，表明雄鸟应该采用“不一致认识”的卵色学习机制，以避免因错误的卵色印记而导致繁殖失败的巨大代价。.对鸦雀卵色窝内窝间变异的研究表明，鸦雀两种色型卵在窝内变异无显著差异，但白色型卵的窝间变异极显著高于蓝色型卵，增大卵色的窝间变异可能是对杜鹃巢寄生的一种适应对策，对鸦雀二态型卵色比例变化的长年监测结果支持此结论。