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聊聊恶劣的天气使人们得以了解鸟的生活

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论坛元老

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

BMC进化生物学最发表了关于树燕适应挑战性环境条件的研究。当大自然母亲把实验的焦点转向这一点时他们对自己的发现感到惊讶。其中ctDNA给了创业者很大的精神支持,未来会有更多的创业者为这个行业贡献自己的力量。


野外工作很辛苦。这很困难因为你必须早起在烈下或倾盆大雨中长时间工作但最困难的是你无法预测将要发生什么。当我们去加拿大金斯敦附皇后大学的生物站研究野生树燕时我们并不知道我们精心设计、反复讨论的实验最终会因为比我们强大得多的力量而悲惨地失败。

大自然母亲决定不批准我们的研究而是教我们一些别的东西。虽然我们仍然为我们的计划没有成功而感到遗憾但我们认为我们本可以幸运地了解这些鸟类的生活否则我们就不会了解它们。

我们研究的物种

树燕是一种小型(约克)鸟类它们生活在一夫一妻制的群体中(像许多其他雀形目鸟类一样)非常努力地养育它们的孩子这些孩子长得非常快:通常-只小鸡从不到美分的小蛋孵化出来在周内长成成的大小。

因此小鸡总是很饿父母需要到处飞才能抓到足够的苍蝇来喂它们饥饿的小鸡。那么是什么让他们能够做到这一点呢?

一种假设是糖皮质激素皮质酮在生殖过程中增加能量需求。先在同一群体中的一项研究发现当实验增加雏鸟数量时母亲的皮质酮水平也会增加这可能是对需求增加的一种反应。

然而皮质酮也被称为“应激激素”;因此高水平的这种激素会导致父母完全放弃生育把精力转移到自己身上。因此动物需要一种谨慎的内部平衡同时也要对外界环境做出反应。

我们做了什么?

为了测试皮质酮是否与父母努力的强度有因果关系我们增加了幼雏天大的雌树燕的皮质酮水平。为此我们在他们的皮肤下植入了一个含有激素的可生物降解小颗粒。我们的目标是看看它们是否会改变繁殖努力。这就是我们的计划但却被雨水冲毁了。



简单地说夏天的加拿大非常糟糕。气温远低于季节平均水平雨下得很大当我们在繁殖期中期看到一些雪花时我们知道这对燕子来说会很难。

树燕只以飞虫为食所以寒冷、多风、多雨的天气是你能想象到的最糟糕的天气。在这种天气里没有飞虫即使父母尽最大努力去找一些孩子们还是留在巢里他们很快就会冷却下来。

我们发现了什么?

不出所料反复出现的低温和暴雨导致我们种群中的大多数鸟类放弃繁殖。我们研究的种群中几乎所有的雏鸟都在这些天死亡导致整个种群的死亡率达到以上。

然而这些寒潮让我们有机会测试环境条件如何与激素治疗相互作用从而影响幼崽的生存。我们发现当天气特别寒冷和多雨时皮质酮处理和对照处理的巢有相似的孵化存活率。

然而当天气变好时皮质酮治疗会加速幼崽的死亡。事实上对照处理燕窝的生存完全遵循天气模式而皮质酮处理燕窝与环境条件不匹配。



在上面的图表中黑色的线表示孵化死亡率蓝色的虚线表示温度(注意在右边轴上的比例是相反的所以最高的峰值表示最低的温度)。对照组的孵化死亡率与温度密切相关而皮质酮植入组(实心黑线)主要与天气无关。在寒冷的天气这两组的线重叠而在温暖的天气他们是更明显的。

此外我们还发现父母在植入对孩子投入了多少也很重要这是一种有趣而出人意料的方式。在胚胎植入雌性的喂养率很高这意味着幼崽可以存活更长时间。

然而令人惊讶的是即使我们只控制了女性男性也会对伴侣改变的状态做出反应。植入较高的雄性喂养率仅在对照组中增加了存活率而其伴侣接受激素治疗的雄性则相反。

似乎早期投入最多精力的男性对天气变化更敏感在伴侣植入激素后他们更难以坚持高水平的投入。

适应有挑战性的环境

这些结果表明激素水平对生殖成功的影响与环境有关。虽然我们无法测试皮质酮的增加是否会让父母工作更努力但似乎当环境对他们不利时他们更容易失去孩子。增加皮质酮水平来促进父母的努力可能是一个危险的游戏。

在我们研究过的地区树燕的数量正在迅速减少。由于不可预测天气的发生可能会随着气候变化而增加受干扰的人群可能无法对更具挑战性的环境做出适应性的反应因为他们已经承受了许多压力而且糖皮质激素水平更高。
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