哥倫比亞大學:關于為什么椋鳥允許“移民”加入社區的新細節
一篇關于極好椋鳥的新論文提供了新的數據和見解,說明它們為什么與非親屬形成社會群體。
動物王國中的大多數社會生物都與自己的后代或親戚的后代一起嬉戲并幫助撫養,如果你將生物體視為遺傳囤積者,這種方法是有道理的,致力于保護自己基因的健康和長壽。
但令人驚訝的是,世界各地大量的物種也形成了龐大的社會群體,其動物在自己的直接親屬網絡之外。人類和其他靈長類動物也在其中,但許多鳥類、其他哺乳動物和各種無脊椎動物物種也是如此。
羅切斯特大學博士后Shailee Shah于2022年在哥倫比亞大學獲得博士學位,以及生態學、進化和環境生物學教授Dustin Rubenstein在《美國科學院院刊》上的一篇新論文,借鑒了Shah,Rubenstein以及Rubenstein在肯尼亞的學生和合作伙伴收集的20年數據, 提供新的數據和細節來解釋為什么的椋鳥會形成包含親戚和非親戚的大型復雜群體。
在非洲大草原上,巢穴捕食和雛鳥饑餓率很高,這些椋鳥在那里安家,如果一個群體不能產生足夠的后代,它很可能會死亡,Shah和Rubenstein使用建模和他們的長期數據集顯示。但是,這篇論文表明,極好的椋鳥采用了一種新穎的策略來防止群體滅絕。面對低后代產量,這些椋鳥群體保持穩定并避免完全死亡的方法是讓無關的兩性“移民”加入它們。在大多數成群生活的鳥類中,移民雌性加入這些群體并繁殖。但的椋鳥也允許移民雄性加入他們的群體并繁殖,以便在他們生活的惡劣和不可預測的環境中生存。
該論文還發現,盡管椋鳥群體在較大時會茁壯成長,因此較小的群體比較大的群體更需要移民,但分散的椋鳥實際上傾向于加入較大的群體,因為它們在較大的群體中具有更高的個體適應性。這一發現意味著,兩種有時相反的壓力——個人與群體水平的適應性——塑造了極好的椋鳥社會。
這項研究是二十多年來努力了解環境不確定性在這些鳥類高度社會行為中的作用的高潮。
“迄今為止的理論工作表明,這些椋鳥通過招募外部鳥類到他們的群體中獲得明顯的健康優勢,但直到現在我們才能明確地說出它們為什么這樣做:因為沒有它們,它們就無法生存,”沙阿說。
魯賓斯坦于2001年開始收集有關椋鳥的數據。自2009年加入哥倫比亞大學以來,他和他的學生每年都繼續前往肯尼亞,在那里他們與當地合作伙伴合作,全年監測鳥類,研究環境變化如何影響社會生活。
除了研究椋鳥,魯賓斯坦還研究各種其他社會生物,從生活在加勒比海的鱷蝦到亞洲埋葬甲蟲,再到澳大利亞老鼠和蜥蜴。這些動物中的許多也形成群體,幫助撫養自己以外的后代。一些種類的鱷蝦,如極好的椋鳥,與遺傳親緣和非遺傳親緣關系形成群體,而埋葬甲蟲只與非親緣關系形成群體。
“你通常會在世界上多變和不可預測的氣候中找到這些類型的合作社,”魯賓斯坦說。例如,埋葬甲蟲似乎在亞洲的環境中合作,在那里它們受到蒼蠅的威脅,蒼蠅與甲蟲爭奪其主要資源,小動物尸體。在蒼蠅豐富的低海拔炎熱環境中,甲蟲會迅速合作掩埋尸體,以防止蒼蠅產卵,終會殺死甲蟲幼蟲。在溫度較低且蒼蠅較少的高海拔地區,甲蟲停止合作,因為它們的幼蟲沒有受到威脅。終,魯賓斯坦對椋鳥、甲蟲和其他社會物種的研究不僅揭示了動物社會形成的原因,也揭示了社會生活的后果。
“一旦我們了解了社會生活的環境驅動因素,以及動物社會結構差異背后的進化機制,”魯賓斯坦說,“我們就可以開始比較研究同一物種不同種群的遺傳結構,種群遺傳模式以及合作和社會生活的神經相關性, 或在不同的物種中。魯賓斯坦在哥倫比亞大學的實驗室解決了這些和其他主題,以尋求了解社會生活的原因和后果。