@ 2018.07.26 , 18:00

从鸟类的飞行能力预测蛋的形状

从鸟类的飞行能力预测蛋的形状

鸟蛋的形状种类繁多,科学家们想破脑袋地探究是什么造成了这么些形状。其中有一种理论认为鸟蛋通常被放在不太安稳的地方,所以鸟蛋需要特定的形状来保护自己。

去年,研究人员提出了一个观点:蛋的形状与鸟类的飞行能力有关,而不是因为它被放在哪里。现在,另外一项研究进一步延伸了这个观点,认为蛋的特殊形状是为了避免滚动,而鸟类的飞行能力可以很好地揭示蛋的形状。

这项新的研究以海鸟为例子,研究人员调查了北极附近的海鸟,海鸟通常是不筑巢的,而是将泪滴形的蛋放在峭壁之上。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的动物生物学家Mark Hauber解释说:“教科书上写着,有着梨子一般形状的蛋是为了将滚动限制在一个狭窄的范围内。如果有冒失的父母不小心踢到了这些蛋,它们也不会因此从悬崖上滚下去。“

Hauber和他的同事Ian Hayes用3D打印机制作了几十个形状不同的蛋,有的圆润有的奇葩,再往里面填充硅氧树脂来模拟蛋黄。然后在粗糙的木桌上花式滚动这些蛋,同时用软件记录蛋的运动轨迹。

他们发现,较长的和不对称的蛋滚动起来绕的圈更大,而大小头差距越大的蛋滚动的范围越小。Hauber表示,这表明像梨子一样的蛋的确有着适应环境的能力。海鸥的蛋会在非常小的范围内转动也被证实了,而且比实验中其它形状的蛋要小的多。

英国谢菲尔德大学的鸟类学家Tim Birkhead表示,这项实验在化繁为简上做得很好,但同时也失去了真实性。他说:“模型蛋和真实的蛋还是有很大差异的,一个真正的蛋内部充满了蛋黄和蛋白,这是一个动态的流体系统,随着雏鸟在鸟蛋内部逐渐发育,蛋的滚动方式也会随之改变。”

新泽西州普林斯顿大学的进化生物学家Cassie Stoddard在鸟类飞行的细节中找到了和蛋形相联系的关键。她对1400种鸟类的50000个蛋做了研究。她发现能够揭示鸟蛋形状的,不是它在哪里筑巢,也不是在一个巢中放多少个蛋,而是鸟类的飞行能力。飞行能力更强的鸟类更容易生出不对称或橄榄球形的蛋,而飞行能力弱的(例如鸡),则更容易生出我们所熟知的形状的蛋。Stoddard表示,鸟类为了飞行,已经进化出了光滑且流线型的身体,这影响了鸟蛋的形成过程。

然而,这个假设只适用于广泛地观察。Stoddard表示,如果只是想解释所有禽类蛋形的不同,那么可以用这个假设,然而,当我们聚焦于某个特定的物种,那么这个假设就会出现漏洞。

Stoddard认为Hauber所发现的大小头差距越大的蛋越难以滚动这一现象,丰富了我们对决定海鸥蛋形状因素的理解。

本文译自 insidescience,由译者 bakako 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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