这些雄性蜂鸟进化出了更直、更尖的喙,以便它们能更好地争夺配偶
蜂鸟是斗士。虽然它们针状的喙帮助这种小鸟吸食花朵中的花蜜,但这些附器还有双重用途:为了争夺食物和配偶而进行比武。
现在,一项新的研究强调了雄性和雌性绿隐蜂鸟的喙之间的关键差异——并表明雄性的喙进化成了准备战斗的凶猛武器。这项研究于上个月发表在《实验生物学杂志》上。
绿隐蜂鸟在中美洲和南美洲的雨林中飞舞。该物种的雄性拥有长而直的锋利喙,其尖端像匕首。另一方面,雌性的喙则更弯曲,使其更适合伸入某些花朵。
“我们曾经认为雄性和雌性喙的弯曲度不同是因为它们以不同的花朵为食,但现在我们看到塑造它们喙的进化目的也与战斗有关,”研究合著者兼华盛顿大学(UW)进化生物学家亚历杭德罗·里科-格瓦拉(Alejandro Rico-Guevara)告诉《科学美国人》的萨拉·诺瓦克。
研究人员已经知道,雄性隐蜂鸟在繁殖季节通常会挥舞它们天生的刀刃。这些凶猛的生物聚集在一起,形成被称为“歌场”的群体,在那里它们唱歌吸引雌性,并互相刺戳以争夺合唱团中的好位置。
“它们聚集在森林中一个看起来像单身酒吧的地方,”里科-格瓦拉在一份声明中说。“它们都有自己的栖息地,如果别人占了它们的栖息地——它们在单身酒吧的位置——它们就会发疯,然后打架。”这些战斗可能会相当血腥。它们甚至会用喙互相刺戳喉咙。
为了探索两性喙之间的差异,研究人员根据华盛顿大学伯克自然历史与文化博物馆的八只雌性和八只雄性绿隐蜂鸟标本,建立了它们的3D模型。对这些附器的分析显示,雄性喙比雌性喙大约锋利69%,笔直3%。雌性也缺乏雄性匕首般的喙尖。CT扫描表明,雄性喙的内部结构提供了额外的强度。
研究人员发现,雄性喙的形状和结构降低了折断的风险,并使其能够比雌性喙更有效地传递力量。模拟刺戳显示,雄性喙由于弯曲或拉伸而耗费的能量减少了约52%,所承受的压力比雌性喙减少了约39%。雄性更直的喙也允许各种攻击角度,这意味着鸟类在比武时不需要非常精确。
哥斯达黎加大学的生物学家马塞洛·阿拉亚-萨拉斯(Marcelo Araya-Salas)没有参与这项工作,他告诉《科学美国人》说,这项研究巧妙地展示了蜂鸟喙的性别差异,使用了3D模型。但这些发现对他来说并不那么令人惊讶。他说,这些鸟“疯狂地好斗”,并指出阿兹特克太阳神和战神惠齐洛波奇特利(Huitzilopochtli)通常被描绘成蜂鸟。
尽管如此,“这是一个鸟类性双态武器的非常酷的例子,”研究合著者兼华盛顿大学生物学家卢卡斯·曼斯菲尔德(Lucas Mansfield)在声明中说。“当你想到性双态武器时,你通常会想到鹿和驼鹿,这些动物有巨大的鹿角。鸟类世界中这样的例子不多。探索一种更隐秘或隐藏的武器很有趣。”
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