全球鸣禽雌性鸣唱发生率与领域性和双亲抚育的进化关联研究

本研究通过分析1300多种鸣禽物种，揭示了雌性鸟类鸣唱行为的进化驱动因素。研究人员发现全年领域性、双亲抚育和较大体型直接预测了雌性鸣唱的高发生率，而迁徙行为和季节性领域性则导致雌性鸣唱的减少。这项发表在《Nature Communications》的研究为理解鸟类性别二态性的进化机制提供了新视角，挑战了传统性选择理论对雌性性状演化的解释框架。

　　

在传统的达尔文性选择理论框架下，鸟类鸣唱一直被视为雄性特有的求偶炫耀行为。然而近年来越来越多的证据表明，雌性鸣唱在鸣禽中远比想象中普遍，这种认知颠覆引发了一个关键科学问题：为什么有些物种的雌性保留或发展了鸣唱能力，而另一些物种的雌性则失去了这一特征？

为了解答这个问题，由Karan J. Odom领衔的国际研究团队开展了一项跨越进化生物学、行为生态学和生物声学的大规模比较研究。研究人员收集整理了全球1300多种鸣禽(Passeri)的生态和行为数据，运用系统发育比较方法揭示了雌性鸣唱进化的关键驱动因素。这项开创性研究发表在《Nature Communications》上，为理解动物信号进化的性别差异提供了全新视角。

研究采用了多学科交叉的技术方法：首先建立了包含雌性鸣唱发生率、复杂性和时长的三级评分系统；其次整合了物种的生态特征（领域性、迁徙行为等）和繁殖策略（交配系统、亲代抚育等）数据；最后运用贝叶斯系统发育回归模型和路径分析方法，在控制物种间系统发育关系的前提下，评估了各因素对雌性鸣唱进化的直接和间接影响。

研究结果部分呈现了丰富发现：
"Global incidence of female birdsong"部分显示，在可获得性别特异性信息的1309种鸣禽中，59%的物种存在雌性鸣唱现象。系统发育信号分析表明这一特征具有高度进化可塑性，能在近缘物种间快速变化。

"Results"部分通过多模型比较确认，全年领域性和双亲抚育是最强的直接预测因子。路径分析揭示了三组假设变量间的复杂网络：热带自然历史假说相关的全年领域性、性选择假说相关的双亲抚育，以及体型大小都直接影响雌性鸣唱；而繁殖纬度和交配系统则通过影响这些直接因素产生间接效应。

"Discussion"部分提出了颠覆性的进化解释模型：鸣唱可能最初在两性中同时进化，用于资源防御和配偶协调；而现代鸣禽中观察到的性别二态性更多源于雌性鸣唱的多次独立丢失，而非雄性鸣唱的获得。这一发现挑战了将性选择作为解释性别二态性唯一机制的传统观点。

研究结论部分强调了三个关键突破：首先确立了全年领域性和双亲抚育作为雌性鸣唱保留的核心选择压力；其次揭示了地理分布和交配系统通过改变这些核心因素产生的间接影响；最后提出体型大小可能通过增强竞争能力促进雌性鸣唱的进化。这些发现不仅更新了对鸟类声音通讯进化的理解，也为研究其他动物类群的性别二态性提供了新范式。

这项研究的科学意义在于首次系统整合了自然选择、性选择和社会选择对雌雄信号进化的交互影响。研究结果表明，鸟类鸣唱的性别二态性不能简单归因于单一的进化力量，而是生态压力、繁殖策略和形态特征共同作用的结果。这一框架将推动未来对动物信号进化更全面、更整合的研究。