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蜂鳥演化簡史

2022/05/26
導讀
一次開創(chuàng)性的基因變異，為蜂鳥打開了新世界的大門。


在鳥類演化的漫漫歷史長河中，誕生了許多神奇的物種。在新大陸美洲，就生活著這樣一類特殊的鳥類，它們放棄了翱翔天際的肆意狂舞，轉而與蜜蜂蝴蝶為伍，終日混跡于花叢之中，懸停采蜜，傳遞花粉。

由于生活習性與飛行方式與蜜蜂如此相似，我們形象地稱之為——蜂鳥。

蜂鳥是美洲特有的鳥類，舊大陸各個洲和澳洲均沒有分布。

它們大多精致小巧，羽毛色彩斑斕，閃耀著金屬光澤，它們主要以花蜜為食，采蜜的同時為植物授粉。

我們熟悉的很多原產(chǎn)美洲的植物都是通過蜂鳥傳粉。


安氏蜂鳥與向日葵


綠隱蜂鳥與百香果的花


燕尾刀翅蜂鳥與菠蘿的花


然而在兩千萬年前，故事并不是如此。


  • 起源


2004年，鳥類學家在歐洲發(fā)現(xiàn)蜂鳥祖先的化石，推翻了此前人們的認知。也為解開蜂鳥身世的謎團提供了重要線索。

鳥類學家推測，蜂鳥起源于約4000萬年前的歐亞大陸，和看上去八竿子打不著的雨燕居然是近親。這多少有點匪夷所思。


歐洲蜂鳥想象圖


雨燕羽色低調(diào)，以灰褐色為主，生活方式主要是在天空高速飛行，追逐飛蟲。

而蜂鳥羽色華麗，多姿多彩，生活方式主要是懸停采花蜜。

二者無論外形還是生活習性看上去都相距甚遠。


雨燕


鳥類學家推測，在4000多萬前的歐亞大陸，蜂鳥先祖從雨燕分化，形成獨立的新物種，隨后一路向東，通過白令海峽到達美洲大陸。

2000萬年前，蜂鳥的先祖到達南美洲，在這里蜂鳥的先祖迎來了重大的歷史性機遇。南美洲板塊與太平洋板塊持續(xù)碰撞，從而使得南美洲板塊西側發(fā)生強烈的抬升隆起，這一過程大約始于中生代后期，一直持續(xù)至今，在蜂鳥到達南美的這2000萬年里，安第斯山脈加速隆升，最終形成南北延伸近9000千米，東西寬度約為300千米，平均海拔超過3600米的巨大山脈。

安第斯造山運動創(chuàng)造了許多相互隔離不同海拔的地理單元，為物種的分化提供了豐富多樣的地理條件。如今，40%的蜂鳥物種生活在安第斯山區(qū)。



  • 變異


生物學上的味道主要有“酸甜苦咸鮮”五種，其中，甜味是非常重要的一種，它是糖的味道，而糖類是生命主要的能量來源。

然而自然界中很多生物并不能嘗到甜味，因為它們?nèi)鄙僖环N能夠與糖結合的受體——T1R2，鳥類便是其中之一，鳥類的先祖很早就丟掉了編碼T1R2的基因。

當然，基因可以遺傳，也可以變異。

在美洲，蜂鳥意外地找到了另一把鑰匙——T1R1。T1R1原本是感受鮮味物質(zhì)氨基酸的受體，而蜂鳥編碼這一受體的基因發(fā)生了變異，神奇的是，變異后的T1R1也能夠識別糖。

蜂鳥這才發(fā)現(xiàn)花蜜原來可以當飯吃，然而花蜜對蜂鳥來說是鮮味，并不是甜的。吃蟲和吃花蜜對它們來說味道都一樣。



從此，蜂鳥逐漸轉變了食性，從捕食昆蟲變成了與昆蟲搶食。

反正就是欺負蟲子。

這次變異對于蜂鳥家族來說是開創(chuàng)性的。其重要意義不亞于人類開始直立行走。

采食花蜜這個鳥類生態(tài)位在當時的南美洲是一片藍海，蜂鳥完全沒有競爭對手，以霸鹟為代表的南美土著鳥類至今沒有解鎖花蜜的打開方式，依然以昆蟲為主食。

從此，蜂鳥打開了新世界的大門，廣袤的亞馬遜雨林，高聳的安第斯山脈，廣闊天地大有可為。


  • 協(xié)同演化


雖然找到了花蜜的正確打開方式，蜂鳥的先祖很快又面臨一個新的問題：腿太短！

 


雨燕為了適應高速滑翔的空中生活，雙腿極度退化，短得幾乎站不穩(wěn)。

后果是，它們落地后無法行走，也難以起飛；不能在樹枝上停歇，只能掛在崖壁上休息。

既然和雨燕是一家的，蜂鳥也是小短腿，這對于采取花蜜來說是個巨大的劣勢。

南美的大部分植物并沒有為它們準備好理想的停歇位置。


和蜂鳥相比，太陽鳥簡直是大長腿


既然先天不足，那就只能后天開掛了。

最終，蜂鳥成功破圈，向蜜蜂的方向演化，開發(fā)出懸停飛行這種只有昆蟲才掌握的“黑科技”。

為了支持懸停吸蜜，蜂鳥對自己的身體進行了一系列“魔改”，全面都突破了鳥類的生理極限。


高頻振翅，半空懸停

 

首先是翅膀結構的精簡化，砍掉了很多不那么重要的部分，整個翅膀看起來如同堅硬的螺旋槳葉片，顯得短小精悍。

 

肩關節(jié)靈活度大幅提升，翅膀活動的范圍達到極端的位置，使得翅膀能夠以“8”字形軌跡高速扇動。


驅動翅膀的胸肌異常發(fā)達，猶如一臺動力強勁的超級發(fā)動機。


經(jīng)過科學家估算，這個胸肌重量超過體重的30%，最高能達40%。



為適應翅膀的高速扇動，蜂鳥的新陳代謝在所有動物中是最快的，它們的血流循環(huán)迅速，氧的需要量相當大。在這一切背后是一顆強大的心臟，它們的心臟每秒鐘跳動20次，超過人類10倍，堪稱鳥界戰(zhàn)斗機。

如此獨特的身體構造，讓蜂鳥獲得了高超的飛行技巧，除了懸停，它們還能夠在飛行中隨意變向，甚至倒退著往后飛，在鳥界獨樹一幟。


倒退著飛


據(jù)科學家統(tǒng)計，蜂鳥懸飛的振翅頻率平均可達驚人的每秒80次。這是一種非常耗能的飛行方式。

為了維持懸停，蜂鳥需要大量的花蜜作為能量。一只蜂鳥每天需要訪問上千朵花才能維持基本生存，平均每10分鐘就必須進食一次，如果吸不到花蜜，很快就會餓死。

它們每天消耗花蜜的總量相當于自身重量。如果我們?nèi)祟愐舶催@個比例進餐的話。四舍五入一下，每天得吃上千頓飯。

在蜂鳥的小到可以忽略不計的腦子里，保存著一幅巨大的地圖。

在地圖上標注了上千朵花的地理坐標，什么時候開花，什么時候提供花蜜，提供多少花蜜，它都記得住。

這就相當于我們?nèi)嗣刻烊ド锨Ъ也蛷d吃飯，還能清楚記得住每家餐廳的位置，什么時候營業(yè)，上的什么菜。

表面上看起來是蜂鳥從植物那里得到了食物，實際上是被植物俘獲的“打工鳥”。小小的蜂鳥猶如高速運轉的微型馬達，不是在忙于采蜜，就是在飛往下一朵花的路上，終日奔波。完全成了一臺不知疲倦的傳粉機器。

植物為了提升傳粉的精準性，會主動選擇傳粉者，它們巧妙地改造花朵的形狀，篩選出喙形匹配度最高的蜂鳥。

目前，美洲共有7000多種植物依靠蜂鳥傳粉。



  • 九大家族


在“基因變異，地理隔離，協(xié)同進化”三大因素聯(lián)合作用下，蜂鳥的演化速度仿佛按下了快進鍵。

物種多樣性呈現(xiàn)爆炸式的增長。在2千萬年的時間里，蜂鳥科的總數(shù)增長到驚人的360多種，分為九大演化分支。



綠茶家族：共18個屬67種，該分支許多成員愛好裝飾自己，有的羽冠很招搖。


棕冠蜂鳥


有愛裝飾尾巴的紫長尾蜂鳥


寶石家族：7個屬18種生活在中美洲山區(qū)，其代表為領地性非常強的紫喉寶石蜂鳥，積極捍衛(wèi)領地里面的花蜜。


紫喉寶石


鉆石家族：共14屬53種，其代表為分布在高海拔的山蜂鳥，生活在3500到5200米的安第斯山脈高山之上。


紫巾山蜂鳥，棲息在菊科植物龍菊木之上


刀嘴蜂鳥，唯一喙長超過身長的鳥類，適配紅花曼陀羅長長的花冠


翡翠家族：共36屬111種，這個分支大部分成員像翡翠一樣綠的發(fā)亮。


銅頭麗蜂鳥


當然也有特立獨行的，比如這個白頭的，顏色最為特別。


白頂蜂鳥


芒果家族：共12個屬29種。其中包括頭上長犄角的角蜂鳥。它也會像蜂虎一樣從停棲的位置飛出，在空中捕食昆蟲。


角蜂鳥


尾巴是芒果色的金喉紅頂蜂鳥，cosplay夢露


隱士家族：共12個屬29種，該分支位于演化樹的早期分支，羽毛顏色以灰褐色為主，保留了蜂鳥科最原始的特征；該族成員大多與蝎尾蕉科的植物關系密切，喙長而彎曲。


綠隱蜂鳥


蜜蜂家族：共16屬37種，名稱來自吸蜜蜂鳥，它的體長只有5cm，大約是麻雀的三分之一，是最小的鳥類，也是最小的恐龍。


吸蜜蜂鳥

 

該族成員有部分能夠適應高緯度寒冷氣候，最北可達阿拉斯加，長途遷徙的候鳥型蜂鳥大多出自這個分支，它們一般從北美洲飛往中美洲過冬，有的路線跨越大海。



擅長變臉的安氏蜂鳥也在這個家族。



巨蜂鳥：這個分支最小，就只有巨蜂鳥這一種鳥，體長23cm，是蜂鳥家族的巨無霸，已經(jīng)接近八哥的長度。

體型巨大化并不是蜂鳥演化的主流方向，懸停的飛行模式耗能隨著體重增加指數(shù)級增長。



懸飛的時候每秒振翅只有15次，遠低于一般蜂鳥的80次，體型達到懸停的極限。巨蜂鳥基本上已經(jīng)是蜂鳥類群演化的極限。有時候它們不得不采用祖?zhèn)鞯幕枘Ｊ?，從它的身上可以清楚地看到蜂鳥先祖有著雨燕的影子。


最大與最小的蜂鳥


鳥類學家經(jīng)過研究推測，蜂鳥的演化當前仍然在加速，在未來的幾百萬年時間內(nèi)，物種的數(shù)量還將翻倍。


  • 參考文獻

1. Clark, C. J.; Dudley, R. (2009). "Flight costs of long, sexually selected tails in hummingbirds". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 
2. 
Ridgely RS, Greenfield PG (2001). The Birds of Ecuador, Field Guide (1 ed.). Cornell University Press. 
3. Jump up to:a b c 
Suarez, R. K. (1992). "Hummingbird flight: Sustaining the highest mass-specific metabolic rates among vertebrates". Experientia. 
4.  
"Hummingbirds". Nationalzoo.si.edu. Archived from the original on 2012-07-
5. Vi
gors, Nicholas Aylward (1825). "Observations on the natural affinities that connect the orders and families of birds". Transactions of the Linnean Society of London. 

6. Bock, Walter J. (1994). History and Nomenclature of Avian Family-Group Names. Bulletin of the American Museum of Natural History. Vol. Number 222. New York: American Museum of Natural History. 


制版｜小圭月


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