繁殖时节“恩爱”的鸳鸯 , 但是这样的爱情并不会持续太久……
尽管颜色艳丽的鸟类往往更能从百鸟中脱颖而出 , 成为人类神话和文化中的永恒 , 也更有利于获得异性的芳心 , 但是性二型现象并非百利而无一害 。
性二型现象是自然选择和性选择两者之间微妙的平衡 。例如生活在森林开阔地带 , 被誉为凡鸟之王的孔雀 , 雄性孔雀复杂而庞大的尾羽使得它们在栖息地的机动性大大下降 , 增加了被天敌捕食的风险 , 而华美的尾羽更受雌性的青睐 , 使得它能够将自己的基因传递给后代 , 只要由于性选择而产生的生殖效益大于自然选择所带来的成本 , 那么这种特性就会得以传播 。但如果尾羽过于庞大和华丽 , 则它更有可能因为这个美丽的累赘而早早被捕食 , 无法留下自己的后代 。此外 , 夸张的装饰并非只带来被捕食这一项风险 , 更有可能是以降低免疫作为代价 。大自然通过这种微妙和绝美的平衡 , 使得雌雄之别能够稳定地传递 。
黄金矿工揭示两性秘密
无论是鸳鸯还是孔雀 , 抑或是雌鸡和雄鸡 , 羽色的差异可谓最为壮观 。两性之间体色的差异为称为性别双色性(Sexual dichromatism) , 性别双色性是雌雄之别中最直观也最惊艳的差异 。
2020年6月12日《科学》杂志发表了来自葡萄牙波尔图大学Miguel Carneiro课题组的一项研究 , 该研究通过对黑头红金翅雀(Spinus cucullatus)和金丝雀(Serinus canaria)的种间杂交实验揭示了鸟类性别双色性的一种遗传机制 。
左:雄性黑头红金翅雀;右:野生金丝雀
该研究通过将来自南美洲的具有性别双色性的黑头红金翅雀与纯黄色型的金丝雀进行杂交 , 再将杂交获得的子一代与纯黄色型的金丝雀再次杂交 , 获得具有性别双色性的马赛克金丝雀(Mosaic Canary Breed) 。研究人员发现 , 马赛克金丝雀的性别双色性关键在于类胡萝卜素 , 受体内类胡萝卜素裂解酶β-胡萝卜素加氧酶2(BCO2)的调控 。除此之外 , 马赛克金丝雀的性别双色性似乎与性别相关的生理机能 , 例如色素的吸收与转运无关 , 而与皮肤中的类胡萝卜素降解程度有关 。进一步的转录组分析结果显示 , 类胡萝卜素在皮肤中的降解程度差异可能是导致雀类性别双色性的常见机制 。
马赛克金丝雀雄性头部为桔红色 , 而雌性却为白色头部
通过简单的分子机制就让雀类纷繁的雌雄之别得以展现 。有趣的是这支来自葡萄牙的科研团队并非是最先注意到金丝雀与类胡萝卜素之间关系的科学家 。
金丝雀(Serinus canaria)原产于大西洋上的亚速尔群岛、马德拉岛和加那利群岛 。18-20世纪的欧洲 , 金丝雀因为对有毒气体十分敏感而常被用作煤矿作业时的哨兵 , 是矿工必不可少的伙伴 , 在电影《寂静岭》中 , 金丝雀也被刻画为表里世界转换的警报 。
电影《寂静岭》中 , 金丝雀被作为表里世界转换的警报
野生金丝雀在外貌上并不醒目 , 雄性个体以黄色、黄绿色和褐色为主 , 在翅膀和尾羽上杂褐色 , 而雌性个体甚至比雄性个体颜色更为暗淡 。与现代家养金丝雀相比 , 野生金丝雀实在不起眼 。现代的金丝雀品种不仅通体黄色 , 有些品种甚至还具有红色的羽毛 。野生金丝雀的身上并未携带红色羽毛的基因 , 那么这靓丽的红色羽毛究竟来自哪里?这一切都要从大航海时代说起 。
红色金丝雀
15世纪末至16世纪初 , 大航海时代开启 , 欧洲人开始探索我们的世界 , 金丝雀最早被西班牙水手带回欧洲 , 并在17世纪得以成功繁育 。由于金丝雀优美的歌喉以及金色的羽毛 , 很快受到英国和西班牙王室的喜爱 , 一时身价倍增 , 而饲养金丝雀也成为了一件时髦的事情 。当时金丝雀的繁育工作主要由修道士负责 , 为了垄断金丝雀产业的高昂利润 , 这些修道士故意只售卖雄性金丝雀 , 奇货可居 , 售价倍增 。
偶然的机会 , 普通平民获得了雌鸟并成功繁育 。最终金丝雀价格回落 , 一时间普罗大众也能够饲养这种仿佛黄金铸就的金色小鸟 , 而金丝雀也成功风靡欧洲 。
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