鳴啭
在許多清晨，新的一天都是伴随着鳥兒發出的悅耳“歌聲”如約而至的。這樣的“歌聲”在成百上千年，甚至數萬年的歲月裡代代相傳。其實，鳥兒的歌聲——鳴啭是一種通過學習而發展的特征，它與人類習得語言一樣，都是從父母和周圍鄰居那裡學來的。
一直以來，進化生物學家大多認為，如鳴啭這樣的通過模仿學習而獲得的特征，是能夠在相當随機的方向迅速發展的進化信号，它是一個不确定且容易出錯的過程，是以鳴啭在多年的傳頌中很容易就發生緩慢但不可避免的變化。而且像鳴啭這類特征的進化，也被生物學家視為是動物物種形成的重要過程。
然而，一項新研究在錄制了東非的天空島太陽鳥的鳴啭之後，驚奇地發現在長達50多萬年甚至百萬年的時間裡，它們幾乎沒有發生任何變化。太陽鳥的鳴啭與它們的時隔甚久的祖先的鳴啭幾乎沒有分别。新的發現被發表在了近期的《英國皇家學會學報》上。
天空島的太陽鳥
新研究調查的是東非雙領花蜜鳥（eastern double-collared sunbird）的鳴啭。東非雙領花蜜鳥也被稱為天空島太陽鳥，它們是一類鳴禽，生活在非洲東部的Afromontane森林，地理分布範圍廣泛，不同的種群占據着離散的、像島嶼一樣的栖息地。
在東非的山脈（黑色）上發現了6種不同譜系的東方雙領太陽鳥，許多種群已經彼此隔離了幾十萬年。| 圖檔來源：McEntee et. al.
東非雙領花蜜鳥大約由5000個不同物種組成，是非洲和亞洲種類最豐富的鳥類之一。這些鳥兒中的許多都有着彎曲的喙，能夠深深地浸入彎曲的花朵中啜取花蜜。綜合生物學家Rauri Bowie教授是新研究的作者之一，他對這些太陽鳥有着長期而濃厚的興趣。
在博士生研究期間，他就發現曾被人們認為分布在東非衆多山頂上的兩種東部雙領花蜜鳥，實際上至少是5種物種，甚至可能有6種。雖然它們的羽毛顔色也幾乎沒有差別，有着非常相似的外觀，但它們在基因上有着巨大的差異，表明它們在不同的山頂上經曆了很長一段時間的隔離。
接着，他想知道這些太陽鳥的鳴啭是否也會像它們的羽衣一樣沒有變化。在2007年至2011年期間，他與其他研究人員探訪了東非的15個天空島，天空島是探尋太陽鳥的進化的理想場所，那裡有着穩定環境的山地森林。在那裡，他們錄制了來自6個不同譜系的東部雙領鳥的123隻鳥的鳴啭。
通過使用一種可區分特征（如鳥的鳴啭）的逐漸變化和突然變化的統計技術，研究人員發現鳴啭的差異似乎與根據DNA中的遺傳差異估算出來的個體種群分離的時間長短無關。兩個長期分離的物種有着幾乎相同的鳴啭，而兩個外觀相似但分離時間較短的物種則可能有着截然不同的叫聲。
東方雙領太陽鳥的6種譜系（左）的代表性鳴啭的超聲圖（右），結果表明鳴啭在270萬年前出現了重大的差異，盡管這6種譜系的太陽鳥看起來幾乎一模一樣，但它們代表了5到6個不同物種。| 圖檔來源：McEntee et. al.
他們發現，生活在東非的高山頂的太陽鳥與其他相同或相似物種的種群隔離時間，可能長達數萬至數百萬年。
缺乏變化的環境導緻停滞
這個結論讓研究人員驚訝。他們一直都認為鳥類的鳴啭很容易發生改變，其中部分原因源自于過去的一些對北半球鳥類的研究結論。在過去的數萬年裡，随着冰川的來來去去，北半球的鳥類一直在經曆不斷變化的外部環境。環境的變化會導緻羽衣、鳴啭、交配行為等方面都出現變化。
假如這樣的情況出現在人類身上，那麼人類的方言在很大機率上也會衍生出變化。不需要很長時間，就能從語言上的地域性差異中分辨出一個人來自何處。
而新的研究表明，這種情況對鳥類來說卻并非如此，即使是那些非常不穩定的特征，比如習得的鳴啭，也可以在很長一段時間内都不會有太大變化，呈現出長久的停滞。
研究人員表示，這種停滞可能與這些鳥兒的生存環境缺乏變化有關。在熱帶地區，尤其是東非地區（從肯亞山到坦尚尼亞的乞力馬紮羅山，南經馬拉威到莫三鼻克），那裡的山頂環境在同一時期幾乎沒有發生任何地質變化。是以，這項研究中所涉及到的鳥類既沒有改變它們多彩羽毛的需求，也沒有改變它們複雜鳴啭的動力。
重要的社會信号
是以，進化生物學家應該弄清楚的是，随着時間的推移，是哪些力量限制了如鳴啭、羽衣顔色這些社會信号，以及又是哪些力量導緻了它們發生變化。而之是以要研究這些信号的進化，是因為它們對于動物物種的形成過程至關重要。
據研究人員介紹，生物學家已經認識到有兩種阻礙動物交配的障礙，一種是交配前障礙，一種是交配後障礙。交配前障礙是阻止一個個體與另一個個體交配的信号。對于鳥類來說，這可能是因為它的鳴啭不正确，或者它看起來與其他鳥不一樣。但如果這樣一隻鳥與其他鳥交配了，它們還是可以産生後代。交配後障礙實際上是機械性的生殖不相容，這會使它們即使交配了也不産生後代。
鳴啭被認為是交配前最重要的隔離障礙，也是鳥類區分彼此的關鍵方式之一。一種習得的特征可以保持數百到數千年的停滞是非常了不起的。基于這項研究，生物學家認為，像學習鳴啭和羽衣這樣的特征，并不一定會在孤立的種群中出現變化，它們可以有節奏的進化，然後停滞很一段時間——也許是幾十萬年的時間。
#創作團隊：
撰文：糖獸
排版：雯雯
#參考來源：
https://news.berkeley.edu/2022/01/12/some-birds-sing-the-same-song-for-hundreds-of-thousands-of-years/
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.2062
#圖檔來源：
封面圖：Alexas_Fotos / Pixabay
首圖：Keith Barnes via Berkeley.edu