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Science:美学者揭示鸟类飞行能力会影响鸟蛋形状

摘要 : 2017年6月23日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国普林斯顿大学Mary Caswell Stoddard研究组的一篇研究论文,研究揭示了鸟类的飞行能力是造成鸟蛋形状差异的最主要因素。

 2017年6月23日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国普林斯顿大学Mary Caswell Stoddard研究组的一篇研究论文,研究揭示了鸟类的飞行能力是造成鸟蛋形状差异的最主要因素。

为弄清楚鸟蛋形状差异的根本原因,研究人员对49175枚鸟蛋的形状进行了分析。这些鸟蛋产自于37个目中的大约1400种鸟类,其中两个物种已经灭绝了。研究人员根据鸟蛋的不对称性和椭圆度进行了归类,同时还对这些鸟类的相关生物测量学数据、生活史、环境因素等进行了分析。

他们用博物馆中鸟类样本的生物学测量数据计算了不同鸟类的爪翅指数(HWI)——一种代表鸟类飞行效率和迁移能力的标准指标,结果发现,鸟蛋的形状(如不对称性和椭圆度)与窝卵数、发育模式、环境因素或筑巢特征没有关系,但与HWI之间存在相关性。鉴于HWI与飞行效率之间存在着正相关的关系,因此,研究人员得出结论,飞行适应性或是不同鸟蛋形状存在差异的关键驱动因素。

在同期刊出的相关评论文章中,英国剑桥大学的进化生物学家克莱尔·斯波蒂斯伍德指出,鸟类会为了提高飞行效率而改进体型。它们需要更狭窄的蛋形来适应其缩窄的骨盆;而让雏鸟合身于更狭窄蛋内的唯一途径就是让蛋变长,因此便出现了椭圆或不对称的蛋。

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原文链接:

Avian egg shape: Form, function, and evolution

原文摘要:

Avian egg shape is generally explained as an adaptation to life history, yet we currently lack a global synthesis of how egg-shape differences arise and evolve. Here, we apply morphometric, mechanistic, and macroevolutionary analyses to the egg shapes of 1400 bird species. We characterize egg-shape diversity in terms of two biologically relevant variables, asymmetry and ellipticity, allowing us to quantify the observed morphologies in a two-dimensional morphospace. We then propose a simple mechanical model that explains the observed egg-shape diversity based on geometric and material properties of the egg membrane. Finally, using phylogenetic models, we show that egg shape correlates with flight ability on broad taxonomic scales, suggesting that adaptations for flight may have been critical drivers of egg-shape variation in birds.

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