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氣候變遷導致大黃蜂棲息範圍銳減?

afore
・2015/08/19 ・1285字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 523 ・七年級
近日一份研究顯示,氣候變遷導致大黃蜂的棲息範圍不斷縮減。 source:wikimedia
近日一份研究顯示,氣候變遷導致大黃蜂的棲息範圍不斷縮減。
source:wikimedia

氣候變遷導致全球各地的氣溫不斷上升,動植物也因此開始朝南、北兩極遷徙,以找到最合適的棲息地。不過,大黃蜂並沒有出現在這波遷徙潮的名單中,近日一份研究顯示,儘管棲息地較靠近赤道的大黃蜂數量也因氣候變遷而減少,牠們卻沒有因此而開始向北遷徙。

該研究的領導人傑瑞米‧克爾〈Jeremy Kerr〉表示,「歐洲和北美洲的大黃蜂數量正在大規模減少……根據所收集到的資料,我們推斷氣候變遷在此扮演著一個重要的角色,或者,氣候變遷可能就是造成此現象的主因。」克爾同時也是加拿大渥太華大學〈University of Ottawa〉的保育生物學家。

為了探究氣候變遷如何影響大黃蜂,研究團隊收集了四十二萬份與大黃蜂有關的觀測記錄,這些記錄涵蓋了棲息於歐洲和北美洲的六十七種大黃蜂,而最早的記錄可追溯至西元1901年。

研究人員將這些記錄與每年的氣候資料拿來分析比對,藉此探究在過去這一世紀間,不同種類的大黃蜂在棲息地的最北及最南端發生什麼變化。結果他們發現,打從全球氣溫開始上升的1974年開始,許多棲息於歐洲及北美洲南端的大黃蜂開始以每年三英里的速度向北縮減棲息範圍;與此同時,棲息於相同地區的大黃蜂也開始往海拔較高的地區撤退。研究團隊認為,唯有氣候變遷才能造成如此大規模的影響。

為什麼研究團隊可以如此信誓旦旦的說這一定是氣候變遷惹的禍呢?新菸鹼類殺蟲劑〈neonicotinoid〉的發明對於大黃蜂的影響不是也很大嗎?對此,此篇論文的合著者、本身是加拿大貴湖大學〈University of Guelph〉生態學家的阿拉那‧品達〈Alana Pindar〉解釋道:「新菸鹼類殺蟲劑從1980年代才開始使用,但大黃蜂的棲息範圍早在這之前就開始縮減了。」

大黃蜂早期是在較寒冷的環境中演化的,研究人員認為這可能是使牠們對於氣溫上升比較敏感的原因。但令人費解的是,儘管大黃蜂的棲息地不斷縮減,卻很少有大黃蜂開始向北邊擴展牠們的棲息範圍。科學家們指出,日光照射及食物來源的不同都可能是阻礙大黃蜂向北邊擴張的原因,也可能是因為大黃蜂「蜂口」的成長速度過慢,導致牠們無法快速擴張。

「我們可以確定的是,北部高緯度的低溫並不是阻礙牠們擴展棲息地的原因,」伊格納西‧波托梅斯〈Ignasi Bartomeus〉說,他是西班牙竇聶納生物學中心〈Estación Biológica de Doñana〉的研究人員。

美國蒙大拿州立大學〈Montana State University〉的生態學家蘿拉‧伯克爾〈Laura Burkle〉表示:蜜蜂消失可能會對生態系統和人類造成極大的影響,例如仰賴蜜蜂授粉的植物的數量可能會大幅減少。

然而,也有科學家對此研究報持不同的看法。美國農業部的昆蟲學家詹姆斯‧斯特蘭格〈James Strange〉就說「他們的研究只能證明氣候變遷會對大黃蜂的數量造成影響……但我不認為氣候變遷對有決定性的影響。」斯特蘭格擔心這篇研究會使大家將蜜蜂數量減少的原因全都歸咎於氣候變遷,而忽略了其他同樣會造成影響的因素,例如蜜蜂的寄生蟲變多、人類大量使用殺蟲劑及蜜蜂的棲息地遭到破壞等。

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afore
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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。


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鳥界噁男出沒!雌鳥該如何自保?——白頸雅各賓蜂鳥的毛色演化策略

Fisher_96
・2021/10/21 ・2775字 ・閱讀時間約 5 分鐘

鹿的鹿角、大象的象牙、動物的體型大小、蝴蝶的特殊斑紋等,這些都是在自然界中動物為了繁衍後代、雄性動物們為了吸引雌性動物進行交配,而針對本身與其他雄性個體的「競爭特徵」進行強化或是展現外觀特色的演化結果。這就是達爾文早在 200 多年前提出的性選擇理論:同一性別的個體(通常是雄性)為了競爭有限的交配機會,會促進性狀的演化。

透過性選擇,動物在演化過程中也產生了新性狀,並造成了個體差異。而這些差異有時會產生全新的功能,對天擇演化作出貢獻。

為了避免騷擾,雌鳥演化出雄鳥的鮮艷羽毛

這樣的演化結果在鳥類中又特別明顯。大部分的鳥類,雄鳥幾乎都比雌鳥擁有更鮮豔的羽毛色彩,也就是鳥類透過鮮豔的羽毛色彩,以吸引雌鳥進行交配,保障自身的繁衍可能。但是,科學家們發現,有些鳥類的雌性也有部分會擁有與雄性外觀相似的鮮豔羽毛,他們還發現,這些雌鳥演化出鮮豔羽毛的原因,竟然是為了避免遭受雄鳥的騷擾。一種叫做白頸雅各賓(white-necked jacobin , Florisuga mellivora)的蜂鳥,就產生了這樣的現象。

白頸雅各賓是一種大型蜂鳥,分布於墨西哥到秘魯、玻利維亞和巴西南部等地區。因為頸背上有一條白色的帶子,也被稱作有領蜂鳥(collared hummingbird)。

白頸雅各賓頸背上有一條白色的帶子,也被稱作有領蜂鳥。 (圖/EOL

白頸雅各賓的雄性和雌性外觀差異相當大,雄性白頸雅各賓(上圖)有閃閃發光的藍色頭部、綠色背部、白色腹部和尾巴,脖子後面有一條白色帶子;雌性白頸雅各賓(下圖)的羽毛雖也是由綠色和黑色構成,但顏色明顯較為黯淡柔和,並有深色的尾巴。

雌白頸雅各賓。 (圖/EOL

一般來說,在鳥界中,鳥類的幼鳥外觀都會跟成年的雌鳥比較相似,也就是擁有顏色較黯淡不起眼的羽毛外觀。但白頸雅各賓卻不一樣,他們的幼鳥看起來卻和成年的雄鳥比較相似,都擁有顏色鮮豔的羽毛。

大部分的幼年雌鳥在成長的過程中與一般鳥類相同,羽毛的顏色會朝著異色外觀(成年雌鳥的一般毛色)進行轉變。但是,大約有 20% 的幼年雌鳥,在成年後的羽毛顏色依然會維持與幼年時期相同的鮮豔色彩,這樣的外觀使他們看起來就像一隻雄鳥。因為這樣的特徵,白頸雅各賓與一般成年後具有「兩性異態性」(同種生物雌雄之間的差異)的鳥類不同,雌性外觀具有多種型態的特徵,因而造成三種不同外觀樣貌的白頸雅各賓:(顏色鮮豔的)雄性色雄鳥、(顏色鮮豔的)雄性色雌鳥、(一般顏色的)異色雌鳥。

約有 20% 的幼年雌鳥成年後的羽毛顏色依然維持與幼年時期相同的鮮豔色彩,使他們看起來就像一隻雄鳥。圖/參考文獻 1

依據達爾文的性選擇理論,我們可以猜測,或許雄性色雌鳥的羽毛顏色,是為了要在成年後做為雄鳥的配偶選擇時,可以對雄鳥有較大的性吸引力,因此在成長過程中才會有這樣保留鮮豔色彩的情形?

從實驗中找到答案,雄蜂鳥的跋扈全曝光

為了搞清楚原因,研究人員設計了一個實驗,他們在一個餵食器的周圍擺放了三種組合的兩個不同標本進行實驗:(1)異色雌鳥與雄性色雄鳥(不同性別、不同羽毛顏色)(2)異色雌鳥與雄性色雌鳥(同性別、不同羽毛顏色)(3)雄性色雌鳥與雄鳥(不同性別、相同羽毛顏色),並觀察白頸雅各賓對標本的對待方式,觀察牠們會不會依據毛色而對不同個體而有不同。

結果,研究人員觀察到,與性選擇假說的預測相反,雄性在交配選擇上,仍然是對異色雌鳥(顏色比較黯淡的一般雌鳥),而不是雄性色雌鳥(長大過程中保留了鮮豔羽毛顏色的雌鳥),表現出更為明顯的偏好,只要實驗組中有異色雌鳥的標本,所有雄鳥第一次選擇發生交配行為的對象都是異色雌鳥。

另一方面,研究人員還觀察到,白頸雅各賓的個體交互行為中,雄鳥對異色雌鳥表現出攻擊性的狀況是 100%,卻不會對雄性色雌鳥表現出攻擊性,顯示出羽毛顏色才是雄鳥選擇性攻擊的原因,而不是性別本身。而在這個實驗的影像紀錄中,研究人員同時觀察了四周其他蜂鳥的互動,發現這些對標本的攻擊行為模式,與其他蜂鳥互相追逐的觀察結果一致:

雄性色蜂鳥(無論實際上是雄鳥或雌鳥)更常對其他各體進行攻擊,並且異色蜂鳥被追逐與攻擊的機率遠高於雄性色蜂鳥(無論實際上是雄鳥還是雌鳥)。

雄白頸雅各賓。 (圖/EOL

這樣的觀察結果讓研究人員更加確定,雄性色的羽毛可以幫助雌鳥免於雄鳥的攻擊,因此雌鳥將自己偽裝成雄性,可以降低自身受到雄鳥騷擾的機率,而這件事甚至比吸引雄鳥交配還要更重要。除此之外,雄鳥也會對有更多食物資源的餵食器展現出更高的控制性,因此雄鳥會傾向透過啄食或碰撞來攻擊雌鳥,以獲得對食物的支配地位。而雄性色雌鳥因為較不會受到雄鳥攻擊,而能取得更多的食物資源。

「這項研究的其中一個靈光一閃,是當我意識到所有幼年雌性都有艷麗的顏色的瞬間。」現任華盛頓大學(University of Washington)、前康乃爾大學鳥類學實驗室(Cornell Lab of Ornithology)和史密森尼熱帶研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)的鳥類學家傑‧福爾克(Jay Falk)說,「在生物界中,一個幼體看起來像雄性的生物是很不尋常的事情,所以一定有些原因在對他們的演化進行作用。

大多數具有兩性異態的鳥類羽毛顏色往往更接近雌性,因為較不顯眼的顏色有助於保護脆弱的除鳥免受捕食者的侵害。雄鳥較不會對雄性色個體進行攻擊的這件事情,正好可以解釋蜂鳥幼鳥顏色的特殊性。

白頸雅各賓幼體為鮮豔顏色的事實同時也說明了,對他們來說,比起外在的捕食者,他們更需要想辦法免受自己的同類傷害。

物種演化——仍有等待挖掘的謎團

當然,性選擇理論在生物的演化中的確會發揮一定的作用。只是包括這個實驗,目前有越來越多的證據顯示,生物之間基於非性相關的社會互動也可能在外觀的演化中發揮作用,因而改變生物的性狀。研究團隊也希望在未來的研究中,利用他們的發現,來了解其他物種演化出性別異態的性狀的原因與方式。

「其實研究這件事,你不需要去找一隻你不認識的動物,來探詢有趣的事實或是啟發性的結果,蜂鳥是很多人都喜歡的動物,很多人都和蜂鳥很熟悉,但是他們仍有一些我們沒有注意到或研究過的謎團。」福爾克說「想挖掘有趣的生物事實,你可以從看看每個人都喜歡的動物開始。」

參考文獻

  1. 2021,《Male-like ornamentation in female hummingbirds results from social harassment rather than sexual selection
  2. EOL,《Oiseau Mouche A Collier

Fisher_96
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想藉由慢慢把知識收入囊中的方式來長大的一條魚,著迷於各種領域知識,想嘗試把困難的事情變簡單,並試著找方法讓自己跟別人都可以享受沒有目的性的吸收知識的快樂。
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