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Jul. 19 2017

蛋愈尖,鳥媽媽愈會飛!

  • 蛋愈尖,鳥媽媽愈會飛!

    蛋愈尖,鳥媽媽愈會飛!

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科學家多年來一直在思考,為什麼不同種類的鳥,蛋的形狀也會不同。有些學者推論,蛋的形狀能保護蛋、讓蛋堅固不易破裂,或是能妥貼地放在鳥巢裡。亞里斯多德還曾經(錯誤地)主張,尖長的蛋是母的,比較圓的則是公的。

但一直都沒有人進行整體研究來測試這些想法,瑪莉‧史達德(Mary Stoddard)和同事則對這些說法心存疑竇。

「大家都注意到鳥的演化使鳥蛋有多采多姿、差異很大的外形——有圓滾滾的貓頭鷹蛋,也有尖尖的鷸蛋。」普林斯頓的生態學家史達德說。

史達德的團隊在一項新研究中揭露了一項驚人的發現:蛋的形狀是和鳥類的飛行能力一起演化的。

這幅靜物影像呈現了各式各樣的鳥蛋。鳥蛋的大小和外型變化多端。/PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

展翅高飛

首先,科學家必須設法按照鳥蛋的外形來分類。他們關注在兩個重點上:鳥蛋的不對稱及橢圓率(橢圓的程度)。

這個團隊想到以數學公式來描述分屬1400種鳥類、總數將近5萬顆的鳥蛋,把鳥蛋的形狀標記在圖表上。

誰的蛋最橢圓?塚雉的。而最不橢圓的鷸鳥蛋,也榮獲最不對稱的鳥蛋頭銜,因為鷸鳥蛋的其中一端非常尖。這項研究的成果已發表在2017年6月23日的《科學》期刊。

已滅絕的象鳥蛋(左)與現代的鴕鳥蛋,和雷根糖大小的蜂鳥蛋相比。/PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

研究人員接著進一步探索,鳥若是產下形狀相近的蛋,牠們的食性、鳥巢和解剖構造是否也相近。

舉例來說,他們分析了鳥類的手翼指數(hand-wing index),這是一個描述鳥類飛行方式與效率的公式(譯註:手翼指數是指翅寬和翅長的差異程度,指數越大、翅膀就越細長)。他們也分析了鳥類從出生地點開始遷徙飛行的能力。

結果顯示,手翼指數較高的鳥類——也就是效率最好、因此也最會飛的鳥——產下的蛋是最不對稱、最橢圓的。

「這發現令我們很震撼,鳥蛋形狀差異的最佳解釋之一竟然是鳥類的飛行能力。」史達德說。

「目前所有關於鳥蛋外形差異的假說中,這種理論起飛的時間還沒有很長。」

海鴿(common murre)是北美地區的一種海鳥,牠們的蛋一端特別尖。/PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

恐龍線索

這項發現可能代表,當鳥類的身體持續演化成更適合飛行,蛋的形狀可能也跟著一起演化了。

史達德並不知道為什麼某些形狀跟飛行能力較佳有關,但她懷疑,這可能是也與蛋殼膜(egg membrane)的性質有關,因為蛋殼膜比蛋殼更會影響蛋的形狀。

就拿塚雉來說吧,牠們已經演化成飛行高手,所以牠們的蛋可能也跟著演化出這種長橢圓的外型,以配合牠們能隨時拔地起飛的流線體型。

研究人員也發現,即使是兩足站立的獸足類肉食性恐龍——也就是鳥類的祖先──也是產下尖頭蛋。

「這項資訊對於我們目前僅有的片面了解來說,真的非常有用。」劍橋大學的演化生物學家克萊兒‧史巴提伍(Claire Spottiswoode)說,這份研究報告的總結就是由她撰寫。

「而且很令人振奮,因為這也啟發了許多新疑問。」

內布拉斯加州立大學博物館內的鳥蛋蒐藏,清楚展現了各種鳥蛋大異其趣的外型。/PHOTOGRAPH BY JOEL SARTORE, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

企鵝是例外

根據研究團隊的理論,或許有人會認為所有不會飛的鳥類都應該生出渾圓、對稱的蛋。像鴕鳥蛋就是圓滾滾的。

然而,企鵝卻和善於飛行的鳥類一樣,生的是尖頭蛋。他們目前的假說是,企鵝演化出的算是高強的水中飛行能力,史達德說。

「因為牠們是游泳高手,所以影響飛行高手鳥蛋形狀的演化過程,可能也會影響像企鵝這樣的游泳高手。」

撰文:Hannah Lang

編譯:鍾慧元

DEC. 2022

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