在许多清晨,新的一天都是伴随着鸟儿发出的悦耳“歌声”如约而至的。这样的“歌声”在成百上千年,甚至数万年的岁月里代代相传。其实,鸟儿的歌声——鸣啭,是一种通过学习而发展的特征,它与人类习得语言一样,都是从父母和周围邻居那里学来的。
一直以来,进化生物学家大多认为,如鸣啭这样的通过模仿学习而获得的特征,是能够在相当随机的方向迅速发展的进化信号,它是一个不确定且容易出错的过程,因此鸣啭在多年的传颂中很容易就发生缓慢但不可避免的变化。而且像鸣啭这类特征的进化,也被生物学家视为是动物物种形成的重要过程。
然而,一项新研究在录制了东非的天空岛太阳鸟的鸣啭之后,惊奇地发现在长达50多万年甚至百万年的时间里,它们几乎没有发生任何变化。太阳鸟的鸣啭与它们的时隔甚久的祖先的鸣啭几乎没有分别。新的发现被发表在近期的《英国皇家学会学报》上。
新研究调查的是东非双领花蜜鸟(eastern double-collared sunbird)的鸣啭。东非双领花蜜鸟也被称为天空岛太阳鸟,它们是一类鸣禽,生活在非洲东部的Afromontane森林,地理分布范围广泛,不同的种群占据着离散的、像岛屿一样的栖息地。在东非的山脉上发现了6种不同谱系的东方双领太阳鸟,许多种群已经彼此隔离了几十万年。
东非双领花蜜鸟大约由5000个不同物种组成,是非洲和亚洲种类最丰富的鸟类之一。这些鸟儿中的许多都有着弯曲的喙,能够深深地浸入弯曲的花朵中啜取花蜜。综合生物学家Rauri Bowie教授是新研究的作者之一,他对这些太阳鸟有着长期而浓厚的兴趣。
通过使用一种可区分特征(如鸟的鸣啭)的逐渐变化和突然变化的统计技术,研究人员发现鸣啭的差异似乎与根据DNA中的遗传差异估算出来的个体种群分离的时间长短无关。两个长期分离的物种有着几乎相同的鸣啭,而两个外观相似但分离时间较短的物种则可能有着截然不同的叫声。
他们发现,生活在东非的高山顶的太阳鸟与其他相同或相似物种的种群隔离时间,可能长达数万至数百万年。这个结论让研究人员惊讶。他们一直都认为鸟类的鸣啭很容易发生改变,其中部分原因源自于过去的一些对北半球鸟类的研究结论。
新的研究表明,这种情况对鸟类来说却并非如此,即使是那些非常不稳定的特征,比如习得的鸣啭,也可以在很长一段时间内都不会有太大变化,呈现出长久的停滞。研究人员表示,这种停滞可能与这些鸟儿的生存环境缺乏变化有关。
因此,进化生物学家应该弄清楚的是,随着时间的推移,是哪些力量限制了如鸣啭、羽衣颜色这些社会信号,以及又是哪些力量导致了它们发生变化。而之所以要研究这些信号的进化,是因为它们对于动物物种的形成过程至关重要。
鸣啭被认为是交配前最重要的隔离障碍,也是鸟类区分彼此的关键方式之一。一种习得的特征可以保持数百到数千年的停滞是非常了不起的。基于这项研究,生物学家认为,像学习鸣啭和羽衣这样的特征,并不一定会在孤立的种群中出现变化,它们可以有节奏的进化,然后停滞很一段时间——也许是几十万年的时间。