在俄勒冈州西部的众多巢穴中,红翅黑鹂(Agelaius phoeniceus)面对多种威胁时展现出惊人的防御本能,但当响尾蛇出现时,它们的反应却截然不同。一项由俄勒冈州立大学领导的新研究发现,这些鸟类即使对响尾蛇几乎毫无经验,也表现出异常的克制,几乎从不主动攻击这种毒蛇,而对无毒的牛蛇则猛烈攻击。这一行为差异揭示了鸟类在巢穴防御中如何权衡自身风险与后代安全,为亲代投资理论提供了新的实证。
实验设计与行为观察
研究团队在数十个红翅黑鹂巢穴附近放置了逼真的动物模型,包括灌丛鸦、地松鼠、牛蛇、响尾蛇、牛鹂(一种巢寄生鸟类)以及歌麻雀(作为对照)。这些模型被放置在离巢数米远的平台上,以观察黑鹂的反应。红翅黑鹂以其激进的巢穴防御行为著称,通常会对接近巢穴的捕食者发起猛烈攻击。然而,实验结果显示,尽管响尾蛇是俄勒冈州西部的本土物种,但在19世纪时已被大量清除,当地黑鹂可能很少遇到它们,但黑鹂对响尾蛇的攻击次数仅为一次,而对牛蛇的攻击次数则超过80次。
“我们不知道这是因为它们识别出了危险,还是响尾蛇的某些特征(如响环)让它们犹豫,”该研究的第一作者、俄勒冈州立大学综合生物学实验室的博士后研究员谢尔比·劳森(Shelby Lawson)表示。这一发现暗示,黑鹂可能通过某种先天或快速学习机制,识别出响尾蛇的潜在致命威胁,从而避免近距离接触。
亲代投资理论的新视角
这项研究还首次在亲代投资理论框架下,系统比较了鸟类对有毒和无毒蛇的反应。亲代投资理论认为,动物会根据捕食者对后代的威胁程度以及自身面临的风险,调整防御行为的强度。红翅黑鹂的防御行为会随捕食者类型而变化:面对可能吃掉鸟蛋的灌丛鸦或松鼠时,它们会直接攻击;而面对可能捕食成鸟的鹰类时,它们则选择保持距离并发出警报声。
实验中,黑鹂对捕食者模型的反应明显强于对照物种,但它们并未对所有蛇类都表现出同样的谨慎。尽管蛇类对成鸟的威胁通常大于其他捕食者,但黑鹂对牛蛇和响尾蛇的反应在整体上相似,包括俯冲等行为,唯一显著差异是几乎不与响尾蛇发生身体接触。劳森指出:“在我们的实验中,牛蛇和响尾蛇都是中等大小的成年个体,不太可能追逐健康的成年黑鹂,但在近距离防御时肯定能伤害它们。显然,响尾蛇的毒液使其本质上更危险。”
研究还发现,黑鹂在孵化期对两种蛇都未进行攻击,但在育雏期,巢主鸟会频繁攻击牛蛇,邻近的黑鹂也会加入攻击。这种差异表明,黑鹂会根据后代的脆弱性和自身风险动态调整防御策略。
机制与未来研究方向
这项研究不仅揭示了黑鹂对蛇类威胁的精细识别能力,还提出了关于鸟类如何认知蛇类的重要问题。劳森强调:“这是首次在亲代投资理论框架下测试繁殖鸟类对无毒和有毒蛇的反应,表明我们需要更频繁地将蛇类纳入这类测试。我们仍不完全了解鸟类如何识别蛇类或做出决策,尽管蛇类是它们巢穴的主要威胁之一,这项研究是理解这一过程的重要一步。”
未来的研究可以进一步探索黑鹂是否通过视觉线索(如蛇的斑纹、头部形状或响环)来区分蛇类,以及这种识别能力是先天遗传还是后天学习的结果。此外,将更多蛇类物种纳入实验,有助于揭示鸟类对蛇类威胁的普遍认知机制。
DOI: 10.1093/beheco/arag089