加拿大28注册|加拿大28app下载:观鸟天地|为什么中国没有蜂鸟?

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  这只鸟的视频最近在朋友圈里火了,有朋友说这种鸟分布在亚洲的巴布亚新几内亚的雨林里,是一种可以“变脸”的鸟类,还有的朋友说它是一种四川的鸟类。单不说这所谓的“变脸”实际是一种鸟类,我们中国所在的欧亚大陆,并没有现生的蜂鸟种类分布。尽管这已经是定论了,但是最近的一项发现却暗示蜂鸟可能起源于欧洲。

  这只鸟的视频最近在朋友圈里火了,有朋友说这种鸟分布在亚洲的巴布亚新几内亚的雨林里,是一种可以“变脸”的鸟类,还有的朋友说它是一种四川的鸟类。单不说这所谓的“变脸”实际是一种鸟类,我们中国所在的欧亚大陆,并没有现生的蜂鸟种类分布。尽管这已经是定论了,但是最近的一项发现却暗示蜂鸟可能起源于欧洲。

  蜂鸟与生活在喜马拉雅山-中南半岛到大巽他群岛的热带雨林和非洲热带雨林中的太阳鸟科(Nectariniidae)长相十分相似。不过,北美洲和南美洲类似的生态位则被蜂鸟科(Trochilidae)所占据。最新研究表明,在蜂鸟的演化历史中,它们曾经生活在今天的欧洲,不过奇怪的是,现在的欧洲并没有以花蜜为食的鸟类物种,目前看来蜂鸟的起源仍然是一个谜。

  我们都知道蜂鸟能够悬停在空中觅食,但大双领花蜜鸟(Cinnyris afer)却没有这样的技能,这只雄鸟不得不抓住植物再吃花蜜。照片: Patrick Chauvet/Audubon 摄影奖

  在东非,你会看到一些小型鸟类,它们有泛着金属光泽绿色的头部和红色的胸部羽毛,从一朵花飞到另一朵花上采集花蜜(如上图)。在印度洋中的岛屿斯里兰卡,你会看到另一种紫得发黑的小鸟,它几乎全身都是这种金属光泽,也喜欢在花丛间寻找花蜜(如下图)。这些物种及其近亲物种在非洲和亚洲的热带地区分布广泛,它们颜色鲜艳,和蜂鸟一样喜欢吃花蜜,但它们都不是蜂鸟。

  我们在斯里兰卡的雅拉国家公园拍摄到一只全身金属光泽的紫色花蜜鸟(Cinnyris asiaticus)。摄影师:赵超 已授权使用

  早在1557年,法国探险家约翰·德·莱里(Jean de Léry)就出版了一本关于他在巴西旅行的博物日记。这是旧世界(泛指亚、非、欧三大洲,与哥伦布发现美洲,称为新世界区分开来)的人们有关蜂鸟的最早描述之一。像莱里这样的早期欧洲探险家从来没有见过这种“无所畏惧”的小鸟,当他们到达美洲大陆时,这些小鸟在他们的头上嗡嗡作响(为什么蜂鸟飞行时会发出声音呢?)。因此,蜂鸟的标本很快就加入了艺术收藏品的行列,成为博物收藏中的珍品和维多利亚时代客厅装饰的必备品。1851年,伦敦的水晶宫展出了300多种蜂鸟标本,令人目不暇接。

  蜂鸟有各种各样的颜色,非常灵巧,可以在空中悬停几秒钟再向后飞(戳这里查看更多关于蜂鸟飞行的秘密)。它们是世界上鸟类家族中多样性极高的类群,目前北美和南美洲拥有大约350多种已知的蜂鸟物种。而旧大陆最主要以花蜜为食的鸟类——太阳鸟,多样性不及蜂鸟的一半,只有不到150种。

  不过,数千万年前,蜂鸟确实曾在欧洲的山峦和森林间飞来飞去。根据演化生物学家吉姆·麦奎尔博士(Jim McGuire)的说法,这一切都始于4200万年前,那时蜂鸟和它们亲缘关系最近的类群——雨燕类刚分道扬镳。麦奎尔是美国加州大学伯克利分校的一名鸟类学家,他研究现存蜂鸟物种的系统演化规律,通过蜂鸟物种的DNA信息,重建蜂鸟物种之间的进化树来估算蜂鸟的演化历史()。

  麦奎尔博士说,故事情节在3000-3500万年的时候变得更加复杂。我们发现的最古老的蜂鸟化石就来自这个时期,但它们并不在美国,而是在德国东南部出土。

  杰拉尔德·迈尔博士(Gerald Mayr)是德国森肯伯格研究所(Senckenberg Research Institute)的古生物学家,他的团队描述了大量的第三纪早期鸟类化石新种。2004年,他们在德国第三纪渐新世早期的地层中挖掘出一具4厘米长的鸟类化石,其身体结构与现在仅分布于美洲的蜂鸟惊人相似,他将这一物种命名为“Eurotrochilus inexpectatus”,意思是“意料之外的欧洲蜂鸟”,是目前已知最古老的蜂鸟化石。当迈尔博士看到化石标本上前翅短粗的肱骨时,就判断出这个标本非比寻常,因为这是现生蜂鸟能够施展其空中特技飞行所依赖的特征之一。

  在德国弗劳恩韦勒(Frauenweiler),私人收藏家们挖掘到了最古老的蜂鸟化石。

  此后,德国、波兰和法国又发现了至少6具蜂鸟化石。这些化石与新世界蜂鸟之间的相似之处,可能是趋同进化(两个物种之间没有密切的联系,但随着时间的推移,由于适应相似的环境而发展出相似的特征)的一个例子。但麦奎尔和迈尔都认为蜂鸟可能起源于欧亚大陆,并以某种方式迁移到了西半球。但是麦奎尔博士也指出:“从理论上讲,这些蜂鸟化石仍然有可能不是现生蜂鸟的直接祖先,而来自另一个未知的鸟类类群。” 不过他把化石蜂鸟的形态与现代蜂鸟进行比较之后,则认为趋同进化的假设是不成立的。

  虽然蜂鸟有可能起源于欧洲,但目前看来蜂鸟的演化历史仍然有一片难以填补的空白,需要更多的研究来解释。根据麦奎尔的估计,现生蜂鸟的祖先大约于2200万年前在美洲出现,但是在美洲我们没有找到超过1万年历史的蜂鸟化石。麦奎尔说:“要想搞明白蜂鸟在新世界是如何演化的,就必须要有一些化石证据,问题是我们没有找到可以用来研究的化石以证明现生蜂鸟与这次发现的‘类蜂鸟’化石之间的关联。”

  一只白颈蜂鸟(Florisuga mellivora),如果不是因为它的小短腿,小编还真以为它是一种太阳鸟。摄影师:Crazybirdy

  另一个重要的问题是:蜂鸟是如何从欧亚大陆迁移到达美洲?麦奎尔和墨西哥生态研究所的演化生物学家 胡安·弗朗西斯科·奥尼拉斯(Juan Francisco Ornelas)推测,蜂鸟的祖先利用了西伯利亚和阿拉斯加之间的陆桥,从欧亚大陆拓殖到美洲大陆。虽然麦奎尔和迈尔都不太满意这一推测,但是这个推测似乎比蜂鸟跨大西洋的拓殖假说更为靠谱。蜂鸟虽然可以长距离迁徙,但是没太大可能穿越整个海洋而不做任何停歇。

  还有一个问题是:当欧洲板块漂移时,气候由热带转变为温带之后,蜂鸟有没有发生迁徙?迈尔说,如果发生了迁徙的话,它们只可能迁徙到非洲或亚洲,那里正好是太阳鸟种类目前“繁荣兴旺”的地方。“不过食物可能是‘蜂鸟的欧洲起源说’的另一个问题,考虑到欧洲具有各种各样的长花冠、有蜜腺的植物,这些食蜜鸟类们应该有很多的食物选择,并在此演化,” 奥尼拉斯说。

  同时,迈尔也提出了新的假说,他认为其他吃花蜜的物种在旧大陆比蜂鸟更具有优势,因此竞争排斥掉了蜂鸟。“但这纯粹是推测,”他承认。这个假说也不能完美地解释为什么蜂鸟在欧洲大陆灭绝,而这里也没有太阳鸟,食蜜鸟或者其他任何靠吃花蜜生存的鸟。

  棕煌蜂鸟(Selasphorus rufus)的分布范围从阿拉斯加南部延伸到墨西哥,而这只是蜂鸟家族在西半球演化扩张的一个成功案例。摄影师:Vince Streano / 奥杜邦摄影奖

  同时,蜂鸟在新大陆几乎没有竞争对手,因此它们能够迅速地扩张。今天,你可以在任何有花朵需要授粉的地方找到它们:棕煌蜂鸟(Selasphorus rufus)可以分布到阿拉斯加北部(如上图),绿背火冠蜂鸟(Sephanoides sephaniodes)是南美洲的胡安费尔南德兹岛上的留鸟。“事实上,美洲唯一一个比蜂鸟更为成功和多样化的鸟类家族是霸鹟科(Tyrannidae)”,资深观鸟者谢里·威廉姆森(Sheri Williamson)如是说,他是《彼得森-北美蜂鸟野外手册》的作者。

  当然,麦奎尔提到,动物目前的分布区并不总能反映其祖先生活的分布区。蜂鸟有可能曾分布在多个大陆,然后不知什么原因,除了美洲以外,其他地方都灭绝了。更重要的是,它们并不是唯一有着“黑历史”的鸟类。例如,现在的麝雉(Opisthocomus hoazin)只生活在南美洲,但是梅耶的团队曾经在非洲和欧洲发现了这种鸟类的化石。

  专家们认为,只有在大西洋两岸(欧亚大陆和美洲)发现更多的化石之后,蜂鸟的起源之谜才有机会被揭开。尽管如此,围绕着蜂鸟演化的很多问题都十分引入入胜。比如,蜂鸟的演化非常依赖于不同的蜜源植物(需要复习“蜂鸟是如何与植物协同进化的”请戳这里);它们相对快速地分化成看起来相似、却有着不同食物需求且具有显著遗传差异的独立物种。

  与此同时,麦奎尔相信蜂鸟仍在分化出新的物种。作为他分子系统发育研究的一部分,他通过“物种积累曲线”来描绘物种多样性随时间变化的规律。一旦蜂鸟进化到能够填满所有的生态位,它的期望曲线才会变得平坦。但就目前来看,期望曲线显示它们还有继续分化成新物种的可能性。

  展望未来,追踪气候变化对蜂鸟演化的影响也十分重要。“由于气候变化会影响植物的开花时间,因此蜂鸟相应的迁徙时间也随之发生变化,”奥杜邦协会(Audubon Society)科研总监凯西•戴尔(Kathy Dale)提到了这一点。戴尔负责通过“在家看蜂鸟”项目来监测这些变化,“在家看蜂鸟”项目是一个公众科学项目,记录了全年在自家花园中蜂鸟的目击情况。通过这些数据,科学家预测蜂鸟未来分布和迁徙物候的改变,这样的研究看起来要比去寻找化石来推测它们的演化历史要容易得多。

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