喂养别人孩子的动物,除了杜鹃还有谁?

几百万年,不是白进化的。

生娃不易带娃更难。俗话说一个孩子十亩地,每个有娃的妈都被孩子折磨到神经衰弱过。但如果有机会让别人帮你把这十亩地种了,你只等坐收渔利,想想是不是会很爽?

我们都知道杜鹃就是这么干的。这种鸟会把蛋下在别的鸟窝里,累死累活的都是不明真相的委屈妈妈。

喂养杜鹃幼崽的东方大苇莺,“养母”也许有点瞎。

不止鸟类中有这种巢寄生现象,鱼类也有。

主角登场

在非洲大陆东部,有处绵延6000千米,纵贯大地南北的裂缝,人称东非大裂谷,其中有三大湖——维多利亚湖、坦噶尼喀湖、马拉维湖,历史均有百万年。

非洲三湖,其中坦噶尼喀湖是世界上最古老的湖

正常情况下,湖泊没有那么长的寿命。因为沙土总会从四周流入,将湖泊填埋得越来越浅,湖泊一般的寿命只有1万年左右。但是东非大裂谷的大地分裂迄今没有停止,沙土填不平,它们才可以百万年来一直湖水充盈。

也因此,湖中鱼类完成了绝无仅有的神奇进化。三大湖中生活着近1800种鱼,广受喜爱的三湖缸的鱼,就是来自这里。三湖慈鲷则是其中种类最多、名气最大的鱼。

平常鱼类很少有哺育后代的现象——鱼卵生得多,总归有活下来的。但三湖中的生活可没那么容易,鱼卵和幼鱼总是引来一大批捕食者的惦记。因此三湖的鱼通常都有护卵行为。

谁敢惦记我的娃?

但这明显不是个好办法。日夜守护相当耗费体力,且在对方鱼多势众时,单枪匹鱼恐怕一颗卵也保不住。

于是,口孵慈鲷选择了更为聪明的孵卵方式,就像它的名字,它会把鱼卵含在口里直到孵化。

口孵慈鲷的雌鱼产卵后,雄鱼立马上前受精,之后雌鱼把卵吃掉,或者雌鱼刺激雄性产出精子,在口中受精。几天之后小鱼孵出,雌鱼还会在口中抚养两三周。

口中育儿,在四面环敌的环境中是一种安全手段

但在这种激烈竞争的环境下,无论进化出多么高超的育儿技巧,总有其它鱼会想办法利用这一点。

↑图中可怜的慈鲷妈妈并没有意识到,她吐出的小鱼其实是白金豹皮的幼崽。在慈鲷鱼将鱼卵吞进去的一瞬间,白金豹皮趁乱产卵,把自己的卵混了进去……

孵卵的过程中,慈鲷鱼妈妈的口中有一场大战持续进行。白金豹皮卵会提前孵化出小鱼,吃掉其它卵。通常慈鲷鱼的卵都会被吃光,有时候也会同时孵出慈鲷宝宝和鲶鱼宝宝。

正在吞食慈鲷卵的鲶鱼宝宝

魔高一尺,道能否高一丈?

白金豹皮所属的鲶鱼科是坦噶尼喀湖的一大家族,至少有10种,但只有一种进化出寄生行为。白金豹皮是一种通才寄生者(上帝之选无疑了),据报道在野外至少有六种宿主物种。这也是脊椎动物中唯一已知的非禽类专性幼体寄生的例子。

白金豹皮本尊,一种长10公分的小型鲶鱼,三湖缸常客

当然魔与道,此消彼长。

比如,经常被杜鹃巢寄生的宿主鸟对杜鹃卵的识别能力很强,欧亚喜鹊就能识别大斑凤头鹃的卵。丽细尾鹩莺常常会遭到狭嘴金鹃的欺骗,且金鹃蛋外表与鹩莺蛋颇为相似。鹩莺妈妈干脆进化出了识别自己孩子的能力。当鹩莺幼雏还在蛋里的时候,妈妈就向它们传授一种密码,幼雏孵化出来后,如果它们说不对密码,鹩莺妈妈就会遗弃鸟巢。

口孵慈鲷的卵和白金豹皮有着明显区别,那么它有防御寄生行为的办法吗?

鸡蛋样儿的是口孵慈鲷,蛋黄样儿的是白金豹皮,在夹缝中逆袭。

最近发表在《Science Advances》(一本怪厉害的科研期刊)的一项研究表明,共同进化历史和个体经验都对鲶鱼寄生的成功率有着重要影响。

实验人员利用体外受精的白金豹皮卵,分别感染了和白金豹皮同域生活的坦噶尼喀湖宿主慈鲷,和来自异域的其它湖的慈鲷。结果那些从没见过白金豹皮的“小白”慈鲷,被寄生的概率是和白金豹皮同域生活的慈鲷的3-11倍(骗得了一次,骗不了一世)。

同域慈鲷也会针对白金豹皮入侵做出巢状防御,比如将巢建在较高的岩石上或挖出深深的洞穴,以防止白金豹皮干扰繁殖。同时,这些常受到寄生困扰的慈鲷还进化出了有效的排斥行为。

感染实验证明,坦噶尼喀慈鲷鱼在头24小时内对白金豹皮卵的排斥反应就能高达90%,远远高于其它没有见过世面的其它湖的慈鲷(7%)。

然而,共同进化的同域宿主对寄生鲶鱼卵的高排斥频率,是以增加对自身卵的排斥为代价的。

同域慈鲷妈妈不仅排斥白金豹皮卵,也同样排斥其它慈鲷卵。这说明慈鲷的排斥行为并不是根据白金豹皮卵的特征(比如卵的形状、大小或嗅觉)来判断,它们不得不在“把别人家的孩子赶出去”和“不小心把自己的孩子也丢了出去”之间权衡。

同域宿主在对抗寄生的过程中也表现出显著的学习成分,以前被白金豹皮伤害过的雌性比没有寄生经验的雌性,能够更成功地抚养自己的后代。

关系微妙的宿敌,共同孕育了海洋的生物多样性。

世代共生之地,变化悄悄发生

慈鲷和白金豹皮世代共生的微妙故事,离不开仅此一处的非洲三湖。

非洲三湖是可以观察到生物快速进化的绝佳地点。坦噶尼喀湖南部的马拉维湖中有800多种慈鲷科鱼,据说都是在口中育儿。德国进化生物学家汤姆高查对慈鲷鱼的DNA进行分析,证明马拉维湖中的慈鲷科鱼祖先,均是起源于坦噶尼喀湖的一种鱼。

300万年前的地壳运动使坦噶尼喀湖中的湖水,找到了新的裂谷,形成了马拉维湖。在这时候,一种天选慈鲷从坦噶尼喀湖迁移到马拉维湖中。其后的两百万年,这种天选之鱼就进化为800多种,种类诞生速度神之惊人。

马拉维慈鲷进化树

非洲三湖拥有世界上最快的物种进化速度,但在现今的地球上,它同时也几乎是物种灭绝速度最快的地方。

维多利亚湖的命运更令人堪忧。水质混浊,鱼类稀少,过去种类丰富的慈鲷鱼,如今已经销声匿迹。罪魁祸首是人类带去的一种入侵鱼——尼罗河鲈鱼。

50年前,为了振兴渔业,它们被引入维多利亚湖,没有天敌的干扰,尼罗河鲈鱼迅速繁衍,产量丰富,现已经成为湖泊周边的主要产业。而原生的慈鲷鱼面对陌生的捕食者毫无招架之力,于是,在后者日渐繁盛的50多年内,已有数百种慈鲷悄悄灭绝。

维多利亚湖,非洲最大、世界第二大的湖泊

昔日的维多利亚湖曾因丰富的鱼类种类丰富,被人称为“达尔文盆景”。英国探险家约翰?斯皮克和格兰特在此处调查时,以维多利亚女皇的名字与之相衬,为之命名,可见其珍贵惊艳。

而今,它所带给我们的别样的生命故事,永远逝去了。

文丨猫盟CFCA