魚的寄生
除了杜鵑之外還有其他動物將他們的后代走私到另一個動物的巢穴。生活在非洲坦噶尼喀湖的synodontis multipunctatus,更為人所知的是杜鵑鯰魚,就像杜鵑一樣狡猾。這種精明的寄生蟲,如杜鵑鳥,將其卵子放在慈鯛中。為了保護它們的卵,慈鯛在它們的嘴里攜帶它們的卵。
來自康斯坦茨大學(xué)的進化生物學(xué)家Axel Meyer教授和布爾諾(捷克共和國)脊椎動物生物學(xué)研究所的一組研究人員對杜鵑鯰和各種類型的慈鯛的進化策略進行了研究。坦噶尼喀湖和其他幾個非洲湖泊。他們的研究描繪了一幅引人入勝的形狀和個人學(xué)習(xí)的防御行為的迷人畫面,以及兩種魚類所采用的欺騙行為 - 以及慈鯛為保持杜鵑鯰魚的非法后代遠離其自身卵而付出的高昂代價。
研究結(jié)果發(fā)表于2018年5月2日發(fā)表的科學(xué)進展問題。
非洲坦噶尼喀湖以其生物多樣性而聞名。其250種特有的慈鯛物種中有許多是口腔繁殖者。為了保護他們的后代并防止其他魚吞食它們,慈鯛在他們的嘴里攜帶并繁殖他們的卵。在孵化和自己游泳幾周后,幼魚回到母親的嘴里尋求保護。
正是這種非常特別的育兒行為使得杜鵑鯰魚也是坦噶尼喀湖的特有種,已經(jīng)學(xué)會了開發(fā)利用。當(dāng)慈鯛產(chǎn)卵時,杜鵑鯰魚將自己的卵放在慈鯛的蛋中。如果這種情況不被鯛魚注意到,并且如果它將自己的雞蛋與鯰魚的雞蛋區(qū)分開來,它將攜帶并在其嘴中繁殖其自身和鯰魚卵。然而,杜鵑鯰幼蟲孵化得更快,吞噬了慈鯛自己的后代。通常,慈鯛會相信鯰魚的非法后代是她自己的,繼續(xù)保護它們。
但慈鯛已經(jīng)學(xué)會了保護自己免受杜鵑鯰魚的狡猾。當(dāng)他們將雞蛋收集到嘴里時,他們會嘗試識別并排除走私的雞蛋。然而,經(jīng)常過度使用會導(dǎo)致他們拒絕一些自己的雞蛋,這也是他們自身進化適應(yīng)性的高價。
“這兩種魚類共同進化了數(shù)百萬年,”阿克塞爾梅耶爾談到他們與欺騙和防御的良好匹配關(guān)系。這兩個物種的行為證明了生物學(xué)家所謂的“進化經(jīng)驗”,他在與布爾諾同事的聯(lián)合研究中記錄了這一點。
科學(xué)家們從杜鵑鯰和生活在坦噶尼喀湖的養(yǎng)口鯛魚中獲得了雞蛋,然后將它們放在水族箱中。然后,他們比較了圈養(yǎng)慈鯛的能力,以區(qū)分自己的雞蛋和其他類型的慈鯛來自其他水體,不會發(fā)生杜鵑鯰魚。結(jié)果:杜鵑鯰魚采用的欺騙性策略對來自其他水體的“進化天真”慈鯛的效果要好3到11倍。由于他們的進化經(jīng)驗,來自坦噶尼喀湖的慈鯛與杜鵑鯰共享進化歷史,在識別和拒絕寄生蟲卵方面更為成功。通過術(shù)語“進化經(jīng)驗”,科學(xué)家們意味著自然選擇有利于區(qū)分走私蛋的能力。
該研究還表明,缺乏進化經(jīng)驗的慈鯛無法學(xué)會拒絕杜鵑鯰魚的卵 - 與共同進化的慈鯛相比,這增加了他們通過杜鵑鯰魚技巧的機會。這種適應(yīng)能力使得坦噶尼喀湖的慈鯛在應(yīng)對育雛寄生蟲時更加成功。這些研究結(jié)果表明,這不是進化經(jīng)驗與個體經(jīng)驗的結(jié)合,也不是學(xué)習(xí)能夠幫助慈鯛區(qū)分自己和外國蛋的能力。
已知有幾種鳥類實行育雛寄生,即將卵走私到另一只鳥巢中。在魚類中,杜鵑鯰是唯一已知的專性育雛寄生蟲。在坦噶尼喀湖特有的其他40種鯰魚物種中,沒有一種能像這樣表現(xiàn)。
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