眼睛大小预测鸟类繁殖和觅食地点

作者: Liz Pennisi

来源: Science

发布日期: 2022

一项在秘鲁云雾森林追踪15个物种的研究发现,眼睛大小可以帮助预测鸟类的繁殖和觅食地点,并表明随着人类将森林转变为农田,大眼睛的鸟类尤其面临风险。该研究揭示了一个“迷人的新感觉生物学领域”,并表明光线对鸟类行为有重要影响。

当伊恩·奥斯普里为数十只鸟配备了包含光传感器的小背包时,这位佛罗里达大学的研究生希望了解光线如何影响它们的行为。这项在秘鲁云雾森林追踪15个物种的非同寻常的研究现在发现,眼睛大小可以帮助预测鸟类的繁殖和觅食地点——眼睛越大,猎物越小或环境越暗。该研究还表明,随着人类将森林转变为农田,大眼睛的鸟类尤其面临风险。

这项研究揭示了一个“迷人的新感觉生物学领域”,未参与新工作的耶鲁大学进化生物学家理查德·普鲁姆说。它还表明,鸟的眼睛大小对其主人有很多说明,同样未参与工作的得克萨斯大学阿灵顿分校的进化生态学家马修·沃尔什补充道。

光线对植物和动物都很重要。长期以来,大眼睛一直与在昏暗条件下看清楚的需求有关,但很少有研究深入探讨光线对行为的影响。最近,科学家们已经表明,青蛙眼睛的相对大小与它们生活、狩猎和繁殖的地点相对应。过去3年发表的几项研究指出,在有捕食者的情况下,食蚊鱼和水蚤的眼睛大小会有所不同。在没有捕食者的情况下,即使稍微大一点的眼睛也能提供潜在的生存优势。

为了了解眼睛大小对鸟类的重要性,奥斯普里和他的导师、佛罗里达自然历史博物馆的生态学家斯科特·罗宾逊转向了他们在秘鲁众多云雾森林中确定的240个物种。研究区域包括各种栖息地——密集的树木、有篱笆的农田、灌木丛和开阔地。由于光线可能因高度而有很大差异——例如,在热带地区,森林地面可能只有树顶光线的1%——他们包括了从地面到树顶生活的物种。

在4年时间里,研究人员测量了192种网捕鸟类的眼睛宽度,并根据照片估计了其余物种眼睛的大小。较大的鸟类往往有较大的眼睛,因此他们使用眼睛的相对大小进行后续分析。他们根据狩猎习惯将鸟类分为两组:通常从栖息处抓取小食物(通常是近视的)和通常扑击或潜水抓取食物的鸟类。然后,该团队记录了这些鸟类大部分时间所在的大致位置。

他们还将市售的光探测器放在15个物种的71只鸟身上,用医用粘合剂将它们固定在微型背包上,持续数周。一旦它们脱落,奥斯普里就利用背包的无线电信号追踪并取回数据。光线测量追踪了鸟类所经历的光线。“他们能够在鸟身上粘贴小东西,真是太神奇了,”未参与工作的南卡罗来纳大学哥伦比亚分校的进化生物学家杰弗里·杜迪查说。

在分析数据后,奥斯普里和他的同事们确定,眼睛大小不仅预测了鸟类花费时间的地方,还预测了它们吃什么,他们本月在《生态学》上报告。正如人们所预料的那样,生活在深林中或需要从远处追逐昆虫的鸟类,如捕蝇鸟,眼睛相对较大。生活在最明亮环境中的鸟类,如蓝顶蜡嘴鸟,眼睛相对较小。

此外,鸟类倾向于留在眼睛效果最好的地方,这可能解释了随着人类为农业和开发清理森林,一些物种的兴衰。奥斯普里和他的同事们发现,眼睛较小的物种在牧场、田地和树木种植园中蓬勃发展。但随着森林栖息地变得碎片化,无法像它们需要的那样远距离移动以成功繁殖或狩猎,那些避免强光的大眼睛物种可能会受到威胁。“光线可以产生影响,”奥斯普里说,哪些物种在哪里生存。

与此同时,普鲁姆预测,更多的研究人员将开始研究光线对他们最喜欢的生物的影响。这让奥斯普里感到高兴。“能够分享生态学中一个全新的维度,真是莫大的荣幸。”

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