近日,生態與自然保護學院徐基良教授和李建強教授團隊在雀形目鳥類孵卵策略研究方面取得新進展,相關成果以“Ecological and Life-History Correlates of Incubation Attentiveness Differ Between Female-Only and Biparentally Incubating Passerine Birds”為題發表于國際知名學術期刊Global Ecology and Biogeography。
孵卵是鳥類繁殖行為的重要組成部分,它通過影響卵的溫度條件進而影響胚胎的發育。已有研究發現,鳥類坐巢率(指一段時間內親鳥在巢中孵卵所占時間比例)在全球尺度上呈現明顯的地理和生態梯度。然而,這些宏觀格局背后的驅動因子仍不清楚,尤其是親代孵卵模式(如僅雌性孵卵和雙親孵卵)以及巢結構(如開放巢、洞巢和球形巢)在其中可能發揮的調節作用仍缺乏系統研究。本研究從全球尺度上探討生活史特征和生態因子如何影響雀形目鳥類的坐巢率,并重點關注孵卵模式和巢結構在這些關系中的調節作用。
研究收集了來自307種雀形目鳥類的466個種群的日間坐巢率數據,其中52種為雙親孵卵,255種為僅雌性孵卵(圖1)。利用貝葉斯系統發育混合效應模型,本研究揭示了不同孵卵模式鳥類在坐巢率及其生態關聯上的顯著差異。總體而言,雙親孵卵物種的坐巢率顯著高于僅雌性孵卵物種。在雙親孵卵物種中,坐巢率隨氣溫升高而降低(圖2a),隨體重增加而升高(圖2b),而在僅雌性孵卵物種中,坐巢率隨絕對緯度增加而升高(圖2c)。此外,在僅雌性孵卵物種中,不同巢結構物種的坐巢率存在差異:球形巢物種的坐巢率顯著低于開放巢和洞巢物種,而后兩者之間沒有顯著差異(圖2d)。另外,在南半球繁殖的僅雌性孵卵物種的坐巢率顯著低于在北半球繁殖的僅雌性孵卵物種(圖2e)。

圖1. 本研究收集的307個雀形目物種、466個種群坐巢率數據的地理分布(a),以及基于這些物種1000棵系統發育樹計算得到的最大可信度分支樹(b)

圖2. 雀形目鳥類中,僅雌性孵卵物種與雙親孵卵物種的日間坐巢率與(a)平均氣溫、(b)絕對緯度、(c) 成鳥體重、(d)南北半球及(e)巢結構的關系
本研究表明,親代孵卵模式在塑造雀形目鳥類全球孵卵行為格局中發揮關鍵作用。不同的親代孵卵策略通過改變物種對氣溫和緯度梯度的響應方式,進而影響雀形目鳥類繁殖行為在宏觀生態尺度上的變異。
本論文第一作者為北京林業大學生態與自然保護學院博士研究生胡騫,徐基良教授和李建強教授為論文共同通訊作者。
研究得到國家自然科學基金(No: 32570567、32270520和31970421)的支持。