出品:科普中國
作者: EVEE(北京大學生命科學學院)
監制:中國科普博覽
提到企鵝,相信大家一定不陌生,在各種電視節目中和網絡沖浪時,我們總能看見企鵝“大搖大擺”地挪動著身體。不過,“朋克企鵝”你見過嗎?
在企鵝大家族中,有一類隸屬于冠企鵝屬的企鵝有著令人印象深刻的外形。它們的外型帶著明顯的“朋克風”,多數物種在眼睛上方長有一撮刷子般的黃色長毛,看起來極為顯眼。
冠企鵝屬中的馬可羅尼企鵝
(圖片來源:wikipedia)
冠企鵝屬內一共有7個物種,除了引人矚目的外形,這些物種還有一個十分特別的特征——雌性企鵝會在繁殖期產下一窩在大小上有著較大差異的兩枚卵,而且奇怪的是,第一枚被產下的卵(A卵)會比后面產下的卵(B卵)小上不少。
為什么由同一只企鵝產下的兩枚卵會有如此大的差別呢?
同樣的爹媽,可能不同的命運
研究表明,冠企鵝屬內物種的雌性會產下兩枚大小不同的卵,并且在不同物種間,兩枚卵在大小上的差異是不同的,大概在25%-70%之間。與這些差異相對應的是,這兩枚卵在不同物種間的命運也有所不同。
對于那些兩枚卵之間差異比較小的物種而言,諸如黃眉企鵝(Eudyptes pachyrhynchus)、斯島黃眉企鵝(Eudyptes robustus),雌性企鵝會同時孵化兩枚卵,大約在31% - 60%的巢中,兩只雛鳥都會被成功孵化。
相比之下,那些擁有最極端卵的二態性的企鵝,比如豎冠企鵝(Eudyptes sclateri),以及馬可羅尼企鵝(Eudyptes chrysolophus),都只會孵化其中那枚較大的卵。一些觀察表明,第一枚卵可能會被雌性移出巢外,甚至會被企鵝媽媽打碎,只有較大的第二枚卵才會孵出小企鵝。
豎冠企鵝的兩枚卵,第一枚要比第二枚小很多
(圖片來源:Lloyd Davis Photography,lloyddavis.com,
CC-BY 4.0)
常言道“虎毒不食子”,而企鵝媽媽又為什么會啄碎自己的蛋呢?
要知道,豎冠企鵝常棲息于新西蘭邦蒂群島和安蒂波德斯群島的陡峭巖石海岸上,由于地處偏僻,科學家們對它們的研究極其有限,因此存在一些錯誤認識也并非沒有可能。
為了深入了解豎冠企鵝繁殖行為的具體細節,1998年,科學家們在安蒂波德斯群島的主島——安蒂波德斯島上開展了相關研究,記錄了該島上豎冠企鵝的繁殖情況。
為了方便觀察和研究,研究人員捕獲了270只豎冠企鵝,并用黃色油漆在它們的背上做了標記。在1998年的9月29日到10月22日,科學家們每天都會對這些企鵝進行觀察,并記錄下第一枚卵和第二枚卵的產卵日期,以及第一枚卵遺失的具體原因。
豎冠企鵝
(圖片來源:Lloyd Davis Photography,lloyddavis.com,
CC-BY 4.0)
根據科學家們的觀察,雌性企鵝們一共產下了100多枚較小的卵(A卵),然而,沒有任何一個可以“幸存”到那枚較大的卵(B卵)被產下后的一周后,絕大多數(80.1%)的A卵在B卵被產下之前或者產下的當天就被毀壞了。
具體而言,有大約十分之一的A卵在巢穴內被毀壞,還有大約30%的A卵被踢出了巢穴之外,還有一些卵消失了,科學家們推測這些消失的卵可能從陡坡上滾落,被賊鷗叼走了。
較小的那枚卵的處境
(圖片來源:參考文獻1)
這些結果充分說明了豎冠企鵝確實會對自己的第一枚卵“不管不顧”,即便是出生在同一個家庭,擁有同樣的爹媽,兩枚卵卻有著截然不同的命運。
第一枚卵為何被母親放棄?
這樣的行為在鳥類中并不常見。雖然大多數鳥類也會產下不止一枚卵,但它們大都會傾注多數精力給產下的第一枚卵,只有第一枚卵遭遇意外時,才會去孵化第二枚,或者第三枚。對于豎冠企鵝和馬可羅尼企鵝為什么會產下第一枚卵,卻又不管不顧的這種現象,科學家們提出了幾種可能的解釋。
有人認為,企鵝媽媽產下第一枚較小的卵是為了降低求愛期間因為爭斗而導致的損失。
但研究人員發現,在交配期間,雄性企鵝之間發生的爭斗次數并不多,雌性企鵝產下的卵不太可能因為爭斗而被毀壞(大約只有2%),相反,更多時候,雌性企鵝才是毀壞那枚較小的卵的“元兇”。
成群的豎冠企鵝
(圖片來源:wikipedia)
還有人認為,企鵝媽媽可能知道較小的那枚卵沒有辦法孵化,所以才放棄了自己的第一個孩子。
為了探索這一解釋的可能性,在上世界90年代,科學家們收集了馬可羅尼企鵝的卵進行人工孵化,他們發現第一枚卵(A卵)和第二枚卵(B卵)都可以正常孵化,但是A卵孵化出的雛鳥的體重只有B卵孵化出的雛鳥體重的一半,但經過一年的飼養后,它們在體重上就會變得毫無差異。
馬可羅尼企鵝
(圖片來源:wikipedia)
在第二個解釋的基礎上,又有人提出,企鵝媽媽可能知道第一枚較小的卵孵化出的雛鳥較難成活,而自己又沒有足夠的精力同時照顧兩個孩子,所以索性只去孵化那枚更大的卵。
總得來說,這一解釋更加被人們所接受。豎冠企鵝和馬可羅尼企鵝都是離岸覓食的企鵝,可能無法將足夠的食物帶回巢穴來養育兩只小企鵝,因此它們選擇投資那枚較大的、更有希望的卵。
但這又牽扯出了另一個問題,既然明知道自身精力不足以孵化并養活兩只小企鵝,為什么企鵝媽媽不干脆就只產一個蛋呢?
企鵝媽媽“心里苦”:繼承祖先的習性,卻又只能向現實低頭
在前面我們提到,冠企鵝屬的所有物種都會產下一窩兩枚卵,這說明這些物種起源于一個會產下兩枚卵的“祖先”。產下兩枚卵的習性已經刻畫在了豎冠企鵝的基因中,因此,它們在繁殖期無論如何都會產下兩枚卵??梢哉f,產下兩枚卵其實是它們的無奈之舉。
在繁殖期到來前,豎冠企鵝和馬可羅尼企鵝都會開始啟程返回產卵地,這段遷徙的距離通常會達到幾千公里,對于企鵝而言是很漫長的。研究表明,馬可羅尼企鵝在抵達產卵地后,會迅速占領之前的巢穴,并在3-15天后產下第一枚卵,而它們的產卵周期是16-20天,這就意味著雌性企鵝的卵黃發育在回遷途中就必須啟動。但即便如此,它們產下第一枚卵時還沒有完全做好準備,因此所產下的第一枚卵相對較小,而第二枚卵的產卵時間通常要晚上幾天,所以個頭會更大。
有限的精力注定了這些企鵝只能著重孵化那枚最有希望的卵,它們會將較小的卵直接移到巢穴之外。如果強行將A卵留在巢里,企鵝媽媽甚至會做出更過激的舉動。
豎冠企鵝的鳥巢
(圖片來源:wikipedia)
當科學家們在企鵝的巢穴外放置了一圈石塊,防止雌性企鵝將卵踢出巢穴后,那枚較小的卵的命運并未就此改變,因為沒辦法“眼不見心不煩”,這些卵甚至會被企鵝父母啄食。
或許在啄碎那枚卵的時候,企鵝媽媽心里也是難過的吧。
編輯:應奕可
參考文獻:
【1】Davis, L. S., Renner, M., Houston, D., Zhu, L., Finkler, W., & Mattern, T. (2022). The breeding biology of erect-crested penguins, Eudyptes sclateri: Hormones, behavior, obligate brood reduction and conservation. Plos one, 17(10), e0275106.
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【4】Crossin, G. T., Trathan, P. N., Phillips, R. A., Dawson, A., Le Bouard, F., & Williams, T. D. (2010). A carryover effect of migration underlies individual variation in reproductive readiness and extreme egg size dimorphism in macaroni penguins. The American Naturalist, 176(3), 357-366.
(注:文中拉丁文部分應為斜體。)
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