不同鳥類往往棲息在一片土地上，為什么它們之間很少“通婚”？是什么因素導(dǎo)致了鳥類在擇偶時(shí)更傾向于選擇同類，從而促進(jìn)了物種間的生殖隔離和分化？中科院動物研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，鳥類不同的氣味或許在其中起了重要作用。這一成果于15日發(fā)表在國際行為生態(tài)學(xué)會期刊《行為生態(tài)學(xué)》雜志上。
中科院動物研究所動物行為和化學(xué)通訊研究組組長張健旭研究員是這一研究的領(lǐng)導(dǎo)者。他介紹，在研究物種如何分化時(shí)，科學(xué)家們通常采用兩種模式；一是比較姊妹種或近緣種間的差異，可以探索物種在過去是怎么分化的；二是比較同一物種不同種群的差異，可以探索以后形成新種的可能性。“我們選擇太平鳥和小太平鳥作為研究對象來研究這個問題，”張健旭說，“就是因?yàn)樘进B科僅1屬3種，其中太平鳥（俗稱十二黃）和小太平鳥（俗稱十二紅）屬于姊妹種，又屬同域種；在遷徙和越冬期在我國許多地區(qū)成混合群活動，是研究物種形成的難得材料。”
“在研究中我們經(jīng)常采取的一種方法是行為學(xué)生殖隔離測定。簡單地說，就是研究動物的一些行為，比如不同的聲音、不同的毛色等是否影響了動物的擇偶傾向，從而促進(jìn)了物種的分化。”張健旭說，但這一次，他們選擇了一種其他科學(xué)家很少涉獵的領(lǐng)域：鳥的化學(xué)信號。
“鳥的尾脂腺分泌物通過鳥類理羽的行為被涂抹到身體各個部位，這是鳥類身體氣味信號的主要來源，是重要的化學(xué)信息。”張健旭介紹，研究人員將兩種鳥暫時(shí)室內(nèi)飼養(yǎng)，在繁殖初期測定其尾脂腺氣味成分的分化特點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)兩種鳥的尾脂腺成分種類完全相同，種內(nèi)性別分化也不明顯，只是7種主要成分的含量存在明顯的種間分化——就是這“細(xì)微”的差別，導(dǎo)致了兩種鳥不同的氣味信息。
之后科研人員利用“Y”形迷宮進(jìn)行氣味調(diào)節(jié)的種間識別測定。迷宮的兩個選擇臂，分別“提供”太平鳥雄鳥和小太平鳥雄鳥的氣味，然后在迷宮主臂放入太平鳥的雌鳥，看它會選擇哪邊。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，太平鳥的雌鳥選擇了同種類雄鳥的氣味——這說明雌鳥可以利用雄鳥身體的氣味辨別出同種和異種，并且對同種的氣味表現(xiàn)出喜好�？蒲腥藛T還利用這7種合成的成分，按種類特定比例和羽被上的含量，分別提供給兩個迷宮選擇臂，也可以讓雌鳥產(chǎn)生類似的種間識別和選擇。
為了排除聲音、羽毛顏色等影響因素，科學(xué)家們還做了鏡像實(shí)驗(yàn)——在Y形迷宮的選擇臂頂端用鏡子來產(chǎn)生鳥的“鏡像”。“科學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，鳥類無法從鏡子中辨識自己，也就是說對它而言，鏡子中是另一只同種鳥。”張健旭解釋說，“鏡像所代表的是同種陌生個體的視覺信息，增強(qiáng)了雌鳥對種間身體氣味的差異性反應(yīng)。”
“這項(xiàng)研究說明鳥類尾脂腺揮發(fā)性成分含量的分化，足以起到調(diào)節(jié)姊妹種間的行為生殖隔離的作用，很可能在鳥的物種分化中起到作用。”張健旭說，“更重要的是，我們首次深入、精確地研究了鳥類化學(xué)信號和物種形成的關(guān)系，這可能為探索鳥的物種形成提供一條新的研究思路。”