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杜鹃常常是古人笔下的“情种子”,很早的时候人们就描述过它们的寄生行为。然而随着气候的变化,杜鹃与它的寄主物候越来越不匹配,种群数量迅速下滑。假如古人知晓,恐怕他们将再次为杜鹃而悲情涌动。
杜鹃,又名布谷鸟,属鹃形目杜鹃科,主要分布于热带或温带的树林中。在杜鹃科所有种类中,有大约三分之二的种类可以筑巢、孵化以及哺育幼鸟,而另外约三分之一的种类则需要以寄生的方式繁育后代,这种将卵产在其他鸟的鸟巢中且由义亲代为孵化和育雏的行为被称为巢寄生。除了杜鹃科外,文鸟科、鸭科、拟鹂科、响蜜鴷科中也会出现巢寄生行为,其中杜鹃的巢寄生行为最为典型。
诗情画意的杜鹃
事实上,自古以来,这种家喻户晓的鸟儿就备受关注。杜鹃作为诗歌中常出现的意象,为文人墨客提供了无限灵感,例如大诗人李白的《蜀道难》中“又闻子规啼夜月”的名句,又如唐代诗人李商隐“望帝春心托杜鹃”的感慨等。最有趣的是杜甫的这篇《杜鹃》,称杜鹃由古蜀国国君杜宇的精魂所化,以致于当杜鹃在百鸟的巢穴中产卵,百鸟们好像百姓畏惧君王一样,唯唯诺诺地尊奉这些王子公主。
杜甫在另外一篇《杜鹃行》里也提及了杜鹃在晚春(四月五月偏号呼)出现,也注意到杜鹃借巢产卵寄生的现象(寄巢生子不自啄,群鸟至今与哺雏)。杜鹃的出现,在七十二物候中,是在芒种(公历6月6日左右)节气之内的,曰:芒种之日螳螂生,又五日鹃始鸣,又五日反舌无声。古人对杜鹃带有诗情画意的观察与解释,在今天又有了怎样的变化呢?
气候变化改变杜鹃的寄生行为
有报道将杜鹃列入“动物界中的十大骗子”排行榜,而杜鹃凭借其高超的巢寄生行为获得了榜首的位置。杜鹃真的有那么大的本事吗?通过研究发现,杜鹃可以模仿其他鸟类卵的形状、颜色而产下相似的卵,它们趁寄主外出觅食的时候,便偷偷溜进寄主的巢里,将自己的卵快速地产在巢中,有的杜鹃甚至还会在离开之前将寄主的卵推出巢外。其他鸟类飞回巢中时,分辨不出有外来者侵入,就会把杜鹃的卵当成自己的卵尽心尽力地孵化。为了能够获得养母独有的宠爱,杜鹃的卵提前孵化出来,之后杜鹃幼鸟便会狠心地将其他还未出世的“兄弟姐妹”推出巢外,待自己羽翼丰满之后,便会抛下自己的“养母”,远走高飞,可见杜鹃真是天生的“骗子”。
虽然杜鹃这种巢寄生的行为令人不耻,但从生物学上来看,这是杜鹃繁殖后代的一种技巧,是动物世界里让人为之惊叹的生存智慧。然而由于人类社会中温室气体的大量排放,近年来全球气候发生变化,气温的不断升高使部分地区的杜鹃发生物候迁移,不能再顺利地进行巢寄生,从而严重地影响了杜鹃的繁殖。物候,主要指动植物的生长、发育、活动规律与非生物变化的反应,例如植物的萌芽、开花等现象,动物的交配、繁育、换毛、迁徙等现象。在全球气候不断变化的过程中,部分迁徙的杜鹃以及它们相对应的寄主对气候变化的响应有所不同,从而导致物候不匹配(亦称物候迁移),进而影响了杜鹃的巢寄生行为。
目前,对杜鹃及其寄主物候迁移现象的研究主要在欧洲开展。欧洲的杜鹃主要进行长途迁徙,而它们的主要寄主既有短途迁徙的,也有长途迁徙的,以短途迁徙的为主,但无论是长途迁徙还是短途迁徙,它们由越冬区到达繁殖区的时间十分接近,这样杜鹃便会趁寄主产卵后外出觅食时,将自己的卵鱼目混珠地产在寄主的巢中。2009年,妮古拉·塞诺(Nicola Saino)等人对欧洲地区60年间里,杜鹃及其43种主要寄主春天到达繁殖区时间的变化进行了对比,发现在气温逐渐升高的背景下,杜鹃的短途迁徙寄主到达繁殖区的时间共提前了14.6天,长途迁徙寄主到达繁殖区的时间也提前了6天,而杜鹃仅提前了5.3天。杜鹃主要的短途迁徙寄主比杜鹃提前9.3天到达繁殖区,这使得晚到的杜鹃无法获得合适的时机,将自己的卵产在寄主的巢中,进而影响了杜鹃的繁殖,导致杜鹃种群数量下降。
微进化有助于杜鹃适应新环境
杜鹃及其寄主由于气候变化而发生物候不匹配的现象,其他鸟类以及一些昆虫,如蝴蝶,也因气候变化而发生物候迁移的现象。事实上,这种影响还扩大到海洋中的浮游动物和藻类种群中。气候变化的影响如此巨大,为什么不同的生物群落对气候变化的响应有差别呢?科学家们给出了以下三个观点:一、特定活动的物候适应范围对气候变化的响应会因不同物种自身的特殊性而变化;二、某一活动对气候变化的响应可能被另一活动的发生时机所驱使,例如鸟类在越冬季节提前脱毛将驱使鸟提前进行迁徙;三、不同物种的内在基因不同,调控物候期的内在基因对气候变化做出不同响应。
还有科学家对杜鹃及其寄主之间物候不匹配的现象进行推测,认为杜鹃的短途迁徙寄主之所以能够比杜鹃提前9.3天到达繁殖区,是因为它们发生了微进化。微进化又称种内进化,是指由于基因突变、基因流、遗传漂变或自然选择导致的等位基因频率的改变。在气候变化、气温升高的自然选择下,短途迁徙寄主对环境改变更为敏感,其调控物候期的内在基因发生微进化,进而出现提前迁徙的现象。
如若希望杜鹃及其寄主间的物候不匹配现象消失,从杜鹃自身来看,只有期望杜鹃也能尽快适应气候变化,也发生微进化,这样才能与它们的寄主的迁徙物候保持一致。研究者也应加强这方面的研究,评估物候迁移对杜鹃的影响。
(作者单位:中央民族大学生命与环境科学学院)
知识窗
我国古代人民非常善于观察总结物候现象,其中蕴含着丰富的民族生态学信息。我们可对比古代的各种文献记录,来分析更大时空尺度内的气候变化及对物候的影响。事实上,这种做法已经在国际上得到越来越多的重视。
以杜甫的这首诗《杜鹃》为例。情感丰富的杜甫触景生情,写下这首“借景喻情”的古诗。尽管古诗饱含封建教化思想,认为杜鹃是由古蜀国国君杜宇的精魂所化,并误以为杜鹃将卵产在百鸟巢中,百鸟“不敢嗔”,还“礼若奉至尊”。但是排除这些内容,我们能发现杜甫是一位敏锐的观鸟者,他描述了杜鹃的分布位置,“我昔游锦城,结庐锦水边”,还大致描写了杜鹃栖息的环境,“有竹一顷馀,乔木上参天”,以及鸣叫时间,“杜鹃暮春至,哀哀叫其间”等,这些都是非常珍贵的历史文案。如下就让我们欣赏一下这首古诗。
《杜鹃》
作者: 杜甫
西川有杜鹃,东川无杜鹃。
涪万无杜鹃,云安有杜鹃。
我昔游锦城,结庐锦水边。
有竹一顷馀,乔木上参天。
杜鹃暮春至,哀哀叫其间。
我见常再拜,重是古帝魂。
生子百鸟巢,百鸟不敢嗔。
仍为喂其子,礼若奉至尊。
鸿雁及羔羊,有礼太古前。
行飞与跪乳,识序如知恩。
圣贤古法则,付与后世传。
君看禽鸟情,犹解事杜鹃。
杜鹃,又名布谷鸟,属鹃形目杜鹃科,主要分布于热带或温带的树林中。在杜鹃科所有种类中,有大约三分之二的种类可以筑巢、孵化以及哺育幼鸟,而另外约三分之一的种类则需要以寄生的方式繁育后代,这种将卵产在其他鸟的鸟巢中且由义亲代为孵化和育雏的行为被称为巢寄生。除了杜鹃科外,文鸟科、鸭科、拟鹂科、响蜜鴷科中也会出现巢寄生行为,其中杜鹃的巢寄生行为最为典型。
诗情画意的杜鹃
事实上,自古以来,这种家喻户晓的鸟儿就备受关注。杜鹃作为诗歌中常出现的意象,为文人墨客提供了无限灵感,例如大诗人李白的《蜀道难》中“又闻子规啼夜月”的名句,又如唐代诗人李商隐“望帝春心托杜鹃”的感慨等。最有趣的是杜甫的这篇《杜鹃》,称杜鹃由古蜀国国君杜宇的精魂所化,以致于当杜鹃在百鸟的巢穴中产卵,百鸟们好像百姓畏惧君王一样,唯唯诺诺地尊奉这些王子公主。
杜甫在另外一篇《杜鹃行》里也提及了杜鹃在晚春(四月五月偏号呼)出现,也注意到杜鹃借巢产卵寄生的现象(寄巢生子不自啄,群鸟至今与哺雏)。杜鹃的出现,在七十二物候中,是在芒种(公历6月6日左右)节气之内的,曰:芒种之日螳螂生,又五日鹃始鸣,又五日反舌无声。古人对杜鹃带有诗情画意的观察与解释,在今天又有了怎样的变化呢?
气候变化改变杜鹃的寄生行为
有报道将杜鹃列入“动物界中的十大骗子”排行榜,而杜鹃凭借其高超的巢寄生行为获得了榜首的位置。杜鹃真的有那么大的本事吗?通过研究发现,杜鹃可以模仿其他鸟类卵的形状、颜色而产下相似的卵,它们趁寄主外出觅食的时候,便偷偷溜进寄主的巢里,将自己的卵快速地产在巢中,有的杜鹃甚至还会在离开之前将寄主的卵推出巢外。其他鸟类飞回巢中时,分辨不出有外来者侵入,就会把杜鹃的卵当成自己的卵尽心尽力地孵化。为了能够获得养母独有的宠爱,杜鹃的卵提前孵化出来,之后杜鹃幼鸟便会狠心地将其他还未出世的“兄弟姐妹”推出巢外,待自己羽翼丰满之后,便会抛下自己的“养母”,远走高飞,可见杜鹃真是天生的“骗子”。
虽然杜鹃这种巢寄生的行为令人不耻,但从生物学上来看,这是杜鹃繁殖后代的一种技巧,是动物世界里让人为之惊叹的生存智慧。然而由于人类社会中温室气体的大量排放,近年来全球气候发生变化,气温的不断升高使部分地区的杜鹃发生物候迁移,不能再顺利地进行巢寄生,从而严重地影响了杜鹃的繁殖。物候,主要指动植物的生长、发育、活动规律与非生物变化的反应,例如植物的萌芽、开花等现象,动物的交配、繁育、换毛、迁徙等现象。在全球气候不断变化的过程中,部分迁徙的杜鹃以及它们相对应的寄主对气候变化的响应有所不同,从而导致物候不匹配(亦称物候迁移),进而影响了杜鹃的巢寄生行为。
目前,对杜鹃及其寄主物候迁移现象的研究主要在欧洲开展。欧洲的杜鹃主要进行长途迁徙,而它们的主要寄主既有短途迁徙的,也有长途迁徙的,以短途迁徙的为主,但无论是长途迁徙还是短途迁徙,它们由越冬区到达繁殖区的时间十分接近,这样杜鹃便会趁寄主产卵后外出觅食时,将自己的卵鱼目混珠地产在寄主的巢中。2009年,妮古拉·塞诺(Nicola Saino)等人对欧洲地区60年间里,杜鹃及其43种主要寄主春天到达繁殖区时间的变化进行了对比,发现在气温逐渐升高的背景下,杜鹃的短途迁徙寄主到达繁殖区的时间共提前了14.6天,长途迁徙寄主到达繁殖区的时间也提前了6天,而杜鹃仅提前了5.3天。杜鹃主要的短途迁徙寄主比杜鹃提前9.3天到达繁殖区,这使得晚到的杜鹃无法获得合适的时机,将自己的卵产在寄主的巢中,进而影响了杜鹃的繁殖,导致杜鹃种群数量下降。
微进化有助于杜鹃适应新环境
杜鹃及其寄主由于气候变化而发生物候不匹配的现象,其他鸟类以及一些昆虫,如蝴蝶,也因气候变化而发生物候迁移的现象。事实上,这种影响还扩大到海洋中的浮游动物和藻类种群中。气候变化的影响如此巨大,为什么不同的生物群落对气候变化的响应有差别呢?科学家们给出了以下三个观点:一、特定活动的物候适应范围对气候变化的响应会因不同物种自身的特殊性而变化;二、某一活动对气候变化的响应可能被另一活动的发生时机所驱使,例如鸟类在越冬季节提前脱毛将驱使鸟提前进行迁徙;三、不同物种的内在基因不同,调控物候期的内在基因对气候变化做出不同响应。
还有科学家对杜鹃及其寄主之间物候不匹配的现象进行推测,认为杜鹃的短途迁徙寄主之所以能够比杜鹃提前9.3天到达繁殖区,是因为它们发生了微进化。微进化又称种内进化,是指由于基因突变、基因流、遗传漂变或自然选择导致的等位基因频率的改变。在气候变化、气温升高的自然选择下,短途迁徙寄主对环境改变更为敏感,其调控物候期的内在基因发生微进化,进而出现提前迁徙的现象。
如若希望杜鹃及其寄主间的物候不匹配现象消失,从杜鹃自身来看,只有期望杜鹃也能尽快适应气候变化,也发生微进化,这样才能与它们的寄主的迁徙物候保持一致。研究者也应加强这方面的研究,评估物候迁移对杜鹃的影响。
(作者单位:中央民族大学生命与环境科学学院)
知识窗
我国古代人民非常善于观察总结物候现象,其中蕴含着丰富的民族生态学信息。我们可对比古代的各种文献记录,来分析更大时空尺度内的气候变化及对物候的影响。事实上,这种做法已经在国际上得到越来越多的重视。
以杜甫的这首诗《杜鹃》为例。情感丰富的杜甫触景生情,写下这首“借景喻情”的古诗。尽管古诗饱含封建教化思想,认为杜鹃是由古蜀国国君杜宇的精魂所化,并误以为杜鹃将卵产在百鸟巢中,百鸟“不敢嗔”,还“礼若奉至尊”。但是排除这些内容,我们能发现杜甫是一位敏锐的观鸟者,他描述了杜鹃的分布位置,“我昔游锦城,结庐锦水边”,还大致描写了杜鹃栖息的环境,“有竹一顷馀,乔木上参天”,以及鸣叫时间,“杜鹃暮春至,哀哀叫其间”等,这些都是非常珍贵的历史文案。如下就让我们欣赏一下这首古诗。
《杜鹃》
作者: 杜甫
西川有杜鹃,东川无杜鹃。
涪万无杜鹃,云安有杜鹃。
我昔游锦城,结庐锦水边。
有竹一顷馀,乔木上参天。
杜鹃暮春至,哀哀叫其间。
我见常再拜,重是古帝魂。
生子百鸟巢,百鸟不敢嗔。
仍为喂其子,礼若奉至尊。
鸿雁及羔羊,有礼太古前。
行飞与跪乳,识序如知恩。
圣贤古法则,付与后世传。
君看禽鸟情,犹解事杜鹃。