我院梁伟教授作为共同作者在《Nature Ecology & Evolution》和《Science》上发表鸟类巢寄生领域研究论文

发布者:生命科学学院发布时间:2025-11-05浏览次数:13

近日,我院梁伟教授作为国际合作团队成员,参与的两项研究成果于《NatureEcology & Evolution》和《Science》上先后发表。

在奇妙的鸟类世界中,存在一种独特而充满策略的繁殖行为——巢寄生。一些鸟类不亲自筑巢、孵卵或育雏,而是巧妙地将自己的卵产在其他鸟类(称为宿主,通俗谓之“养父母”)的巢中,由宿主承担起代孵代养的重任。在欧亚大陆,大杜鹃(Cuculus canorus)(俗称“布谷鸟”) 是这种巢寄生行为的典型代表。雌性大杜鹃拥有两种显著不同的羽色形态:灰色型与棕色型,分别模拟猛禽中的雀鹰类和隼类,以减少宿主鸟类对寄生性杜鹃的攻击行为。

面对巢寄生鸟类的生存威胁,宿主鸟类能否区分寄生性杜鹃和猛禽?最新研究发现,宿主鸟类不仅能区分致命猛禽与寄生杜鹃——尽管前者是捕食成鸟的猎手,后者仅偷产卵而对宿主成鸟没有威胁,而且它们对寄生性杜鹃的报警声惊人一致,即全球各地被寄生的宿主鸟类都能知道“杜鹃来了”这个报警声的含义,同时采取相应的巢防御手段来对付杜鹃的“偷产卵”行为。这项国际合作成果由西班牙国家研究委员会William E. Feeney博士主导,我校热带岛屿生态学教育部重点实验室、生命科学学院梁伟教授及其博士生周博作为共同作者,于202510月在线发表在《Nature Ecology & Evolution》上。

寄生性杜鹃的雌鸟能产纯蓝色、蓝色带斑点、纯白色、白色带斑点等各种不同颜色的卵,而有趣的是,这些寄生性杜鹃的“养父母”也能产不同颜色、不同斑点的卵来对抗杜鹃的巢寄生。

那么,寄生性的杜鹃如何来模拟不同宿主鸟类的卵色,以避开宿主鸟类的识别?来自不同国家的合作团队,利用全基因组测序数据,深入解析了大杜鹃和东方中杜鹃(Cuculus optatus)如何通过卵色多态性去适应其巢寄生的多种宿主鸟类,揭示了其进化机制的复杂性。 该研究推翻了卵色拟态进化是纯粹母系遗传的简单模型,证实杜鹃-宿主协同进化是一个复杂的地理镶嵌,由母系遗传基因、双亲遗传的常染色体基因和地理种群遗传结构共同塑造。其中,大杜鹃的卵壳背景颜色主要由母系遗传变异(通过雌性特有的W染色体)调控,与大杜鹃蓝色卵形态相关的所有116SNPs均定位于雌性大杜鹃的W染色体上。 这支持了近一个世纪前提出的Punnett假说,即母系遗传允许不同的雌性谱系专门寄生不同的宿主卵表型(Punnett,1933:Nature)。 然而,在东方中杜鹃中,卵斑点的表型变异却有常染色体(Z)的基因贡献,展现了进化对相似选择压力的不同响应方式和复杂性。由于W染色体和线粒体DNA的非重组性,母系遗传的卵性状(雌性特有)难以与雌雄双性共享的性状(如雏鸟拟态)重组,这限制了基因组层面的广泛分化,降低了物种通过选型交配实现宿主特化适应的优势。

该研究由德国慕尼黑大学的Jochen B. W. Wolf教授主导,我院热带岛屿生态学教育部重点实验室梁伟教授作为共同作者,于20251030日在线发表于《Science》上。

以上研究工作获得国家重点研发项目(2023YFF1304600)和国家自然科学基金项目(3227052632470513)的支持。

Nature Ecology & Evolution》文章链接:https://www.nature.com/articles/s41559-025-02855-9

Science》文章链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt9355

梁伟教授及其博士生周博作为共同作者发表于《Nature Ecology &; Evolution》成果

梁伟教授作为共同作者发表于《Science》成果