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生活

鳥類繁衍策略是如何從「一夫多妻」轉到「單配偶」制?

明日科學

更新於 11小時前 • 發布於 11小時前 • 高 詩豪

萊斯大學的研究揭示了鳥類的繁殖行為如何塑造物種的演化及其生存策略。研究發現,雄性進行炫耀展示而不形成持久配偶關係的「炫耀求偶」(lekking)是一種演化穩定的策略,而以資源保衛吸引配偶的「資源防禦多配偶制」則高度不穩定,常常回歸單配偶制。

研究團隊分析了約6,620種鳥類(全球物種的60%),這是同類研究中規模最大的一次。他們將鳥類的繁殖行為分為三類:單配偶制(穩固的社會性和性行為連結)、資源防禦多配偶制(鬆散的配偶關係)和炫耀求偶(但相對缺乏社會連結)。

研究顯示鳥類在繁殖系統上的演化轉變頻率。透過分析鳥類家族樹,科學家利用統計模型(MuHiSSE)模擬了不同繁殖系統之間的轉換,包括單配偶制、多配偶制和炫耀求偶行為。結果顯示,每種轉變的平均值和標準差,反映出某些繁殖行為更穩定,而另一些則更容易改變。圖示中展示了代表性的鳥類:美洲知更鳥、普通擬八哥,以及炫耀求偶的代表——勞氏極樂鳥Parotia lawesii (Lawes’s parotia).。(圖/《演化》)
研究顯示鳥類在繁殖系統上的演化轉變頻率。透過分析鳥類家族樹,科學家利用統計模型(MuHiSSE)模擬了不同繁殖系統之間的轉換,包括單配偶制、多配偶制和炫耀求偶行為。結果顯示,每種轉變的平均值和標準差,反映出某些繁殖行為更穩定,而另一些則更容易改變。圖示中展示了代表性的鳥類:美洲知更鳥、普通擬八哥,以及炫耀求偶的代表——勞氏極樂鳥Parotia lawesii (Lawes’s parotia).。(圖/《演化》)

通過分析大型鳥類家族樹並應用隨機角色映射法,研究人員探索了繁殖系統的多樣化動態與轉變。結果顯示,炫耀求偶行為通常直接由單配偶制演化而來,而不是通過多配偶制的中間階段。炫耀求偶的穩定性可能與雄性展示行為和雌性挑選配偶的策略有關。

挑戰炫耀求偶行為來源的傳統看法

相反,資源防禦多配偶制的演化穩定性較低,常回歸單配偶制,並與較高的滅絕率相關,原因可能是這一系統下父母照料的挑戰更大。而單配偶制因其穩固的社會連結和高投入的育幼行為,成為鳥類最具演化韌性的繁殖策略。

研究使用MuHiSSE模型中的最佳擬合模型(FD2)來估算參數,並提供繁殖行為演化的深度分析。圖中的線條表示置信區間,這些區間是通過在最大似然估計值周圍的四個對數似然單位內自適應採樣點生成的。這種方法幫助科學家更精確地理解繁殖系統轉變過程的可靠性與變異性。(圖/《演化》)
研究使用MuHiSSE模型中的最佳擬合模型(FD2)來估算參數,並提供繁殖行為演化的深度分析。圖中的線條表示置信區間,這些區間是通過在最大似然估計值周圍的四個對數似然單位內自適應採樣點生成的。這種方法幫助科學家更精確地理解繁殖系統轉變過程的可靠性與變異性。(圖/《演化》)

研究合著者馬康德斯(Rafael S. Marcondes)表示,這項研究橋接了生態學和宏觀演化的視角,揭示了環境壓力、繁殖行為和物種多樣化之間的深層聯繫。另一位研究者多瓦斯(Nicolette Douvas)則指出,這項研究挑戰了人們對炫耀求偶行為來源的傳統看法,並展示了該行為如何成為穩定的繁殖策略。

這項發現不僅擴展了對鳥類行為的理解,還為更廣泛的物種研究提供了參考,揭示了繁殖行為如何影響生態適應與演化。

該研究發表於《演化》(Evolution)期刊。

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首圖來源:Pixabay/CC0 Public Domain (CC BY 4.0)

圖片來源:Evolution (CC BY 4.0)

參考論文:
Social mating systems in birds: resource-defense polygamy—but not lekking—is a macroevolutionarily unstable traitEvolution

延伸閱讀:
1、【獸誌揭秘】從田鼠學到的愛情課:「一夫一妻」制背後的神經學奧秘

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