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复制的城市马赛克揭示两种雀形目鸟类类胡萝卜素与结构性羽色的性状与物种特异性变化

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城市生活与鸟类色彩

城市公园与林缘看起来可能布满熟悉的鸟类,但细看会发现城市生活能微妙地改变它们的羽毛。本研究提出了一个简单但影响深远的问题:城市是否会改变常见鸣禽的颜色鲜艳度?不同物种与不同类型的羽色是否以相同方式发生变化?由于羽色在保温、躲避捕食者和吸引配偶方面都很重要,即便是微小的色彩变化也可能重塑鸟类在日益城市化世界中的生存与繁殖方式。

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两种常见鸟类,多种色彩机制

研究者聚焦于两种广泛分布于欧洲花园的鸟类:大山雀和蓝山雀。两种鸟的胸部都有由类胡萝卜素着色的鲜黄色,这类色素必须从以昆虫为主的食物中摄取。大山雀还具有由黑褐色素(黑色素)形成的深色标记,例如胸前的黑色条纹;而蓝山雀的蓝色光泽更多由羽毛的微观结构产生,而非单纯由色素决定。这些不同的着色机制——基于色素与基于结构的——对饮食、污染和应激等因素的响应可能截然不同,使得这两种物种成为理想的比较对象。

横跨波兰城市的自然实验

为了捕捉城市景观如何塑造鸟类羽色,研究团队在八个波兰城市沿城市—森林梯度采样了309只鸟。研究人员在五种栖息地类型中捕捉到鸟类,范围从茂密森林与多树的河岸廊道到城市公园、住宅区和繁忙的市中心。每个地点周围,他们测量了地面被混凝土或沥青覆盖的比例以及树木覆盖率。使用精确的光学仪器,他们量化了胸羽、翼羽和尾羽的亮度与色彩质量,并测量了大山雀黑色胸纹的面积。该设计不仅能检验平均色彩是否随城市化变化,也能检测群体内变异范围是否发生改变。

城市鸟更黯淡——但方式并不相同

在大山雀身上,经典的“城市暗淡”模式清晰显现:来自更城市化、树木覆盖较少地区的鸟,其胸部黄色强度较低,表明类胡萝卜素含量减少。有趣的是,它们的羽毛亮度和基于黑色素的性状(例如黑胸带与深色的翼尾)并未随城市化变化,这暗示食物与色素可得性,而非整体羽质或黑色素生成,是主要驱动因素。与此同时,城市中大山雀个体间黄色强度的差异增大,指向邻里之间更大的差别,可能由斑驳的绿地分布和对富含毛虫食物获取的不均衡造成。

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蓝山雀表现出不同的反应

蓝山雀则讲述了不同的故事。尽管也依赖相同的类胡萝卜素,它们的胸部黄色在更城市化的环境中并未变得不那么饱和。然而,它们黄色胸羽的亮度却倾向于在市中心下降,暗示变化更多与羽毛结构或羽况有关,而不仅仅是色素含量。相反,它们那些由结构产生的蓝色尾羽在更城市化的栖息地实际上变得更亮。这一出人意料的模式可能反映了羽毛生长期更容易获得人类提供的食物,或是在植被较少的地区尾羽磨损减少。年龄和性别也影响到一些结构色性状,表明城市生活能模糊或重塑通常存在的年轻与年长个体之间的视觉差异。

这些色彩变化对城市野生动植物意味着什么

总体而言,该研究表明城市化并不会对鸟类色彩施加单一且统一的影响。即使是两种亲缘关系接近、并肩生活的物种,也可能根据其色彩的形成机制以及如何利用城市资源而作出截然不同的反应。对大山雀而言,城市带来更苍白且更具变异性的黄色信号,可能改变配偶选择与竞争态势。对蓝山雀而言,城市主要改变了羽色的亮度,尤其是结构色的尾羽。研究结果表明,随着城市扩张,它们可能悄然重塑鸟类所依赖的视觉信号,进而影响求偶、社会互动与长期演化。同时也提醒我们,不应假定对某一物种的观察结果可以自动套用于外观与生活方式相似的其他物种。

引用: Janas, K., Chatelain, M., Corsini, M. et al. Replicated urban mosaics reveal trait- and species-specific shifts in carotenoid and structural plumage colouration of two passerines. Sci Rep 16, 14132 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44382-y

关键词: 城市化, 鸟类羽色, 大山雀, 蓝山雀, 城市生态学