亲代投资策略的权衡：暴风海燕父母如何通过调整食物分配应对雏鸟日益增长的需求

《Behavioral Ecology》：Plan ahead, or wing it? How storm-petrel parents adjust food delivery to young chicks

本研究针对亲代如何在自身与后代间分配能量的核心生态学问题，以远洋海鸟暴风海燕为模型，创新性地开发并应用了“洞穴体重监测仪(BSM)”技术。研究人员通过精确测量亲鸟归巢和离巢时的体重变化，首次揭示了在雏鸟出生后30天内，亲鸟主要通过增加自身携带能量中分配给雏鸟的比例（即调整巢内分配决策），而非通过改变海上觅食策略来满足雏鸟日益增长的需求。这项研究为理解生命史权衡提供了一个以共同能量单位为基准的直接测量范式，对行为生态学和亲代投资理论具有重要意义。

　　

在广袤的海洋上，生活着一类特殊的鸟类——管鼻目海鸟，它们需要飞行成百上千公里去往变幻莫测的海洋中觅食，然后返回巢穴喂养那只嗷嗷待哺的雏鸟。对于像利奇氏暴风海燕这样的物种而言，每一次归巢都意味着一场关键的决策：如何将千辛万苦觅得的食物，在满足自身生存需求和促进后代成长之间进行分配？这不仅是鸟类父母的日常难题，更是行为生态学中关于生命史权衡的核心问题。

传统的监测方法，例如通过定期称量雏鸟体重来推断亲代的投入，存在明显的局限。它无法区分雏鸟体重的增加，究竟是源于亲鸟此次出海觅食的巨大成功，还是源于亲鸟在巢穴中做出了“慷慨解囊”的决定——将更大比例的食物留给了孩子。这种“黑箱”操作使得科学家们难以精确揭示亲代投资策略的动态调整机制。是亲鸟在出海前就“计划周全”，根据雏鸟的年龄调整觅食量？还是它们“即兴发挥”，在归巢后根据雏鸟的状况现场决定分配多少？这个问题一直悬而未决。

为了解开这个谜团，由Robert A. Mauck领导的研究团队开展了一项巧妙的研究，成果发表在《Behavioral Ecology》上。他们设计、验证并部署了一种名为“洞穴体重监测仪”的新设备。这项技术如同在暴风海燕的巢穴入口安装了一台精密的“自动体重秤”，能够在不干扰鸟类正常活动的情况下，悄无声息地记录下亲鸟每次进入和离开巢穴时的体重。通过计算两者之间的差值，研究人员得以首次精确量化单次访问中亲鸟传递给雏鸟的食物质量，进而计算出食物分配的比例。

研究人员在加拿大肯特岛的一个暴风海燕繁殖地展开了实地工作。他们在16个巢穴入口安装了BSM，并给亲鸟佩戴了射频识别标签，从而将体重数据与个体信息相匹配。研究聚焦于雏鸟出生后的前30天，共分析了241次清晰的喂食事件。他们主要关注四个关键变量：亲鸟入巢体重、离巢体重、传递给雏鸟的食物质量以及食物分配比例。

研究结果清晰地回答了最初的疑问。数据显示，随着雏鸟日龄的增长，它们获得的食物质量确实显著增加。然而，这种增加并非源于亲鸟归巢时体重的变化——亲鸟的入巢体重并不随雏鸟年龄增长而系统性增加。真正驱动食物输送量增加的因素是亲鸟分配给雏鸟的食物比例显著提高了。也就是说，面对同一个体重的亲鸟，它会将更大份额的胃中食物留给年龄更大的雏鸟。统计模型进一步证实，即使在考虑了亲鸟入巢体重和两次喂食间隔时间的影响后，雏鸟年龄仍然是预测食物分配比例的一个独立且显著的因子。这表明，暴风海燕父母主要通过在巢穴现场调整分配决策来应对成长中雏鸟日益增长的需求，而不是通过预先在海上调整觅食策略。

本研究的关键技术方法主要包括：研发并验证了用于被动监测洞穴巢穴鸟类体重的“洞穴体重监测仪”系统；在加拿大新不伦瑞克省肯特岛的暴风海燕繁殖地进行野外实地监测，样本来自90个先前未研究的洞穴；利用射频识别技术对个体亲鸟进行标记和识别；应用线性混合效应模型等统计方法分析体重数据与雏鸟年龄等因素的关系。

食物输送随雏鸟年龄增加

分析首先证实，雏鸟获得的食物质量随其日龄增长而稳定增加，这为后续探究其内在机制奠定了基础。

亲鸟入巢体重不随雏鸟年龄变化

与“亲鸟根据雏鸟年龄调整海上觅食策略”的假说预测相反，亲鸟返回巢穴时的体重并未显示出与雏鸟年龄相关的显著变化趋势。这意味着亲鸟每次出海觅食的收获量相对独立于巢内雏鸟的发育阶段。

食物分配比例随雏鸟年龄增加

研究结果有力地支持了第二个假说，即亲鸟在巢穴内根据雏鸟情况调整分配决策。数据显示，亲鸟将入巢体重分配给雏鸟的比例随着雏鸟年龄的增长而显著提高。这是驱动雏鸟获食量随年龄增加的主要机制。

分配决策受多因素影响但雏鸟年龄作用关键

在更复杂的统计模型中，即使同时考虑亲鸟入巢体重和觅食旅行间隔时间，雏鸟年龄对食物分配比例的独立影响依然显著且稳定。这表明分配决策是一个多因素过程，但雏鸟的发育状态是其中一个核心考量。

该研究的结论强调，暴风海燕父母并非通过预先规划更大量的觅食来满足长大雏鸟的需求，而是通过在巢穴中“现场”做出决定，将更大比例的能量储备分配给后代。这种灵活的分配策略，可能是在漫长进化过程中形成的优化方案，帮助这种长寿海鸟在不可预测的海洋环境中平衡当前繁殖成功与自身长远生存之间的关系。

这项研究的意义深远。BSM技术首次使得科学家能够使用共同的能量货币来直接衡量亲代投资权衡中的一个关键环节：即亲鸟将能量分配给后代（利于雏鸟） versus 留给自身（利于亲鸟）的即时决策。这为量化生命史理论中的经典权衡提供了一个新颖且强有力的工具。未来，结合能量消耗测量和生理指标分析，BSM技术有望进一步揭示个体差异、环境变化如何影响亲代投资策略，深化我们对动物行为适应性和生活史进化的理解。