八声杜鹃与长尾缝叶莺的协同进化研究

Natural selection should favour hosts' defense and these, will in turn select for cuckoos' better trickery. Such co-evolution between cuckoos and their hosts has been being extensively studied in behavioural ecology and evolutionary biology. Our previous work constituted the first to report the influence of disruptive selection on evolution of discrete phenotypes in both parasite and host traits in the parrotbill-cuckoo system. However, the influence of disruptive selection on evolution of discrete phenotypes should be extended in other avian brood parasitism system.The present proposal will study the interaction between the plaintive cuckoo(Cacomantis merulinus)and its main host, the common tailorbird(Orthotomus sutorius), using radio-tracking, fiber spectrophotometer, model eggs and dummy cuckoo experiments in the field. This stduy, therefore, will play an important role in international co-operation and co-evolution research on avian brood parasitism.

杜鹃和宿主协同进化的研究，是鸟类学、行为学和进化生物学研究的热点和前沿问题。通过前一基金的资助，本项目组对大杜鹃与灰喉鸦雀的协同进化开展了研究，发现杜鹃寄生是导致鸦雀卵色多态性进化的分裂选择机制。但这种卵色多态性及其机制是否还存在于别的杜鹃种类，尚需进一步研究，以验证这种机制的普遍意义。本研究拟采用无线电遥测、光纤光谱仪、模型卵实验和杜鹃标本野外测试等技术和方法，在中国多杜鹃共存寄生系统中，深入研究八声杜鹃(Cacomantis merulinus)对长尾缝叶莺(Orthotomus sutorius)的巢寄生行为及其协同进化关系，对丰富和完善鸟类巢寄生理论具有重要现实和理论意义。

本项目对八声杜鹃(Cacomantis merulinus)及其寄主长尾缝叶莺(Orthotomus sutorius)这一寄生系统的协同进化进行了研究。首次报道了八声杜鹃和长尾缝叶莺各自的雏鸟生长情况，为后续深入研究这一寄生系统奠定了基础。我们的研究表明，与大杜鹃(Cuculus canorus)这一传统的寄生系统类似，八声杜鹃的雏鸟孵出来之后，同样具有“排除异己”的行为，即把寄主长尾缝叶莺的雏鸟（或卵）拱出巢外，而独享义亲的抚育，这表明八声杜鹃为排他性寄生杜鹃。.杜鹃寄生的时候，是否能够根据自身的卵色来匹配产卵？我们的工作首次发现，八声杜鹃与其宿主长尾缝叶莺这一系统中，八声杜鹃并没有根据自身的卵色来选择性产卵在长尾缝叶莺的巢中。这极大改变了长期以来欧洲研究所认为“杜鹃可根据寄主卵色而匹配产卵”的观点。.杜鹃寄生的时候，是否能够根据自身的蓝色来匹配产卵？如果可以，那么将极大增加杜鹃寄生的成功率。但如果不能，则会大大降低杜鹃寄生的成功率，即杜鹃可能会产下许多倍寄主识别而扔掉的“浪费”的卵。这个问题一直以来长期困惑鸟类研究者，迄今尚没有任何直接证据。我们首次证明，八声杜鹃并没有根据自身的卵色来选择性产卵在长尾缝叶莺的巢中。.八声杜鹃与两种宿主长尾缝叶莺和暗勉山鹪莺均同时存在卵色分裂选择的进化机制。通过理论分析，我们进一步提出了“卵色多态性进化可以有效降低寄生代价”的观点。同一种鸟类同时产不同颜色的卵，即卵色多态性则被认为是对付杜鹃寄生的有效策略。我们通过理论分析，表明宿主的卵色多态性确实能有效降低被杜鹃寄生的概率，而杜鹃的卵色多态性，则可抵消宿主卵色多态性的进化优势。通过模型模拟，证明八声杜鹃与暗冕山鹪莺(Prinia rufescens)之间同样存在动态的卵色模拟。.