雌性普通燕鸥的卵特征具有重复性,并会随母鸟年龄和产卵顺序的不同而有所变化

《Ecology and Evolution》:Egg Characteristics of Female Common Terns Are Repeatable, and Vary With Maternal Age and Laying Order

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Ecology and Evolution 2.3

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  本研究对330只已知年龄的普通tern雌鸟产下的1589个蛋的8个特征(斑点、颜色、形状、大小)进行图像分析,发现这些特征在雌鸟间具有高重复性(斑点0.48-0.77,颜色0.48-0.73)。年龄影响斑点增加(β=7.55×10^-3)和蛋体积增大(β=1.41×10^-1),但颜色和形状参数无显著年龄效应。产卵顺序影响蛋体积、尖度、延伸度和极不对称性,呈现“雏群减少策略”。不同特征受不同选择压力影响,需进一步研究其生态进化意义。

  鸟类的蛋在大小、形状、颜色和斑点等方面表现出惊人的多样性,不仅在不同物种之间存在差异,甚至在同一物种内也存在显著的个体差异。近年来,随着图像分析技术和数据分析方法的不断进步,科学家们获得了更深入地理解这些变异背后因素的机会,尤其是当能够获得基于个体的纵向数据时。本研究利用了在四年内收集的大量数据,分析了1589个蛋的八个特征,包括颜色、斑点、形状和大小,这些蛋来自330只已知年龄的普通海鸥(*Sterna hirundo*)雌鸟所产的687个巢群。我们发现,这些蛋的特征在巢群内部和不同年份的同一雌鸟产的巢群之间都具有较高的可重复性,范围在0.48至0.77之间。此外,我们还观察到雌鸟年龄增长时,蛋的大小和斑点数量也会增加,这表明蛋的斑点可能与雌鸟的质量有关。同时,蛋的大小和形状受到其在巢群中的产卵顺序的影响,这可能影响同巢幼鸟之间的竞争。我们建议进一步研究以确定影响蛋大小和形态的特定选择因素,从而全面理解这一扩展的雌鸟表型的生态进化意义及其对繁殖成功率和后代存活率的潜在影响。

蛋的特征不仅在不同个体之间存在差异,而且在同一年龄的个体之间也可能存在变化。例如,蛋的大小和形状随着产卵顺序的不同而变化,这可能是为了适应幼鸟之间的竞争,而斑点和颜色的变化则可能与雌鸟的生理状态和免疫能力相关。在研究中,我们发现蛋的斑点数量和颜色在不同产卵顺序中也有所不同,这表明雌鸟在产卵过程中可能会调整这些特征以适应资源分配的变化。此外,我们还发现,蛋的特征在不同年份中表现出一定的可重复性,这可能反映了雌鸟个体特征的稳定性,或者环境因素对蛋特征的长期影响。

研究中使用的图像分析方法,通过标准化的设备和参数,确保了数据的一致性和可靠性。例如,蛋的斑点数量是通过调整颜色参数来测量的,而蛋壳的颜色则通过RGB和HSV色彩空间进行分析。这些方法为研究蛋的特征提供了准确的量化手段,使得我们能够更细致地比较不同个体和不同产卵顺序之间的差异。同时,我们还使用了主成分分析(PCA)来探索这些特征之间的相关性,发现它们主要分布在两个主轴上,一个与蛋壳的颜色和斑点有关,另一个与蛋的大小和形状有关。这表明蛋的特征在一定程度上可以被归类为两个主要的类别,从而有助于我们理解其背后的生态和进化机制。

研究结果还显示,雌鸟的年龄与蛋的特征之间存在显著的关联。例如,随着雌鸟年龄的增长,蛋的大小和斑点数量都增加,这可能反映了雌鸟在生理上逐渐积累的资源和经验。然而,对于某些特征,如蛋壳的颜色,我们没有发现年龄的显著影响,这可能意味着这些特征更多地受到遗传因素或稳定的环境条件的影响。此外,蛋的特征还受到产卵顺序的影响,例如,晚产的蛋通常较小且形状更不明显,这可能是一种适应策略,以减少资源浪费或提高幼鸟的存活率。

本研究的发现对理解鸟类繁殖策略和生态进化意义具有重要意义。蛋的特征不仅反映了雌鸟的生理状态和资源分配能力,还可能影响后代的存活率和繁殖成功率。例如,较大的蛋通常能产生更健康的雏鸟,而斑点可能与雌鸟的抗氧化能力和免疫能力有关。这些特征的变化可能与雌鸟的年龄和繁殖经验有关,也可能受到环境因素的影响。因此,进一步的研究需要关注这些特征的具体选择因素,以及它们如何影响鸟类的繁殖成功率和后代的生存。此外,蛋的特征还可能作为识别巢群和避免寄生的信号,这在某些鸟类中已被证实。因此,理解蛋的特征如何与这些行为和生态因素相互作用,对于揭示鸟类繁殖策略的适应性意义至关重要。

研究中还发现,蛋的特征在不同产卵顺序中存在显著差异,这可能与资源分配策略有关。例如,晚产的蛋通常较小,这可能是一种“巢群减少策略”,在食物资源有限的情况下,有助于减少不必要的资源投入。然而,在某些情况下,蛋的体积和形状会随着产卵顺序的增加而增加,这可能与提高后代存活率有关。这些发现表明,蛋的特征在不同产卵顺序中可能具有不同的适应性意义,需要进一步研究以明确其具体机制。

总的来说,本研究通过分析大量蛋的特征,揭示了蛋的多样性与雌鸟年龄和产卵顺序之间的关系。这些特征的可重复性表明,它们在一定程度上受到遗传和生理因素的影响,而产卵顺序的变化则可能反映了适应性策略的调整。进一步的研究应关注这些特征的具体选择因素,以及它们如何影响鸟类的繁殖成功率和后代的生存。通过这些研究,我们可以更全面地理解鸟类繁殖策略的生态和进化意义,以及蛋的特征在自然选择中的作用。
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