研究人员在理解鸟类行为以及不同交配系统在时间上的持续性或消失原因方面取得了显著进展。
来自莱斯大学的一个研究小组对鸟类行为的演化获得了新的视角,揭示了为什么一些交配系统能够持续繁荣,而另一些却随着时间的推移而衰退。在最近发表在《进化》期刊上的一篇论文中,研究人员拉斐尔·S·马孔德斯和尼科莱特·杜瓦斯解释了“集会交配”——一种雄性通过展示吸引雌性却不形成持久关系的交配方式,是一种稳定的进化策略。另一方面,资源防御一夫多妻制(通常雄性但并不独占地防御领土以吸引伴侣)较不稳定,往往会回归到一夫一妻制。
据马孔德斯说,这位主要作者和莱斯大学生态与进化生物学的教员,“这项研究探讨了交配行为如何影响物种的生存,同时也解决了更大的进化问题。我们对鸟类的研究揭示了可能同样适用于其他物种的概念。”
这项研究涵盖了全球超过60%的鸟类物种数据——约6620种,使其成为迄今为止进行的最全面的分析之一。
马孔德斯和杜瓦斯采用了严格的方法论来检查鸟类交配系统的演变。他们的分类来源于可靠的来源,如《世界鸟类手册》,将物种分为三种交配系统:一夫一妻制(强而持久的社会性联系)、资源防御一夫多妻制(弱且短暂的联系)和集会交配(没有社会联系)。他们使用1到3的评分标准评估这些分类的可靠性和细节,突出了他们研究的新颖性。马孔德斯指出,虽然关于动物行为的信息很多,但往往是零散和不一致的。
“我们可以算是首批组织那些分散信息并在更大范围内应用它们的研究团队之一。”马孔德斯补充道。
为进行他们的进化分析,他们利用了广泛的物种家谱,并应用随机性特征映射来弥补缺失的数据。他们还使用了先进的进化模型来探索交配系统之间的多样性动态和转变。这使他们能够建模多样化率,揭示交配系统与灭绝/物种形成率之间的联系,并检查这些转变是否遵循可预测的进化序列。
该研究得出了有关鸟类交配系统演化的几个重要发现。集会交配,以复杂的雄性展示和挑剔的雌性为特征,证明了其显著的稳定性,通常不会演变为其他系统,并且通常直接源于一夫一妻制,而不是经过多配形式。相比之下,资源防御一夫多妻制被发现是脆弱的,往往回归到一夫一妻制,并由于在这种系统中管理育儿的困难而与较高的灭绝率相关联。一夫一妻制,作为鸟类中最常见的交配策略,显示出最强的进化适应性,培养出强大的社会性联系,增强了育儿投资和物种生存。
“这项研究将生态学的见解与更广泛的宏观进化框架联系起来,”马孔德斯解释道。“它展示了环境因素、交配习惯和谱系进化如何在数百万年中相互关联。”
杜瓦斯,专注于人文学科的高年级医学预科学生,分享了她对于这项研究对其在莱斯大学教育的重要性及其对该领域影响的看法。
“通过统计分析和进化建模,我们揭示了对集会交配行为稳定性的意外见解,这是一个之前没有得到太多关注的主题。”杜瓦斯表示。“最有趣的发现之一是集会来源于一夫一妻制,这挑战了我之前认为其起源于一夫多妻制的假设。这项研究不仅加深了我对动物行为的理解,还丰富了我对进化趋势复杂性的认识。参与这项跨学科研究是一种非凡的经历,极大地提升了我超越传统医学预科领域的学术追求。”