作者 ｜ 胡珉琦

“不管什么時候，只要盯住看孔雀尾巴上的一片羽毛，就會使我頭大如斗。”

這種極端繁復(fù)、累贅的外形特征一度困擾著達(dá)爾文，因?yàn)樗鼈儫o法用自然選擇來解釋。

后來，達(dá)爾文提出了性選擇理論，認(rèn)為驕傲與虛夸的雄孔雀更受異性青睞，以此獲得更多后代。

因此，“美”本身也可以成為一種演化的重要動力。

9月16日，《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）在線發(fā)表了由中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱古脊椎所）王敏與周忠和主導(dǎo)，聯(lián)合菲爾德自然史博物館、南京大學(xué)、臨沂大學(xué)、天宇自然博物館完成的一項(xiàng)研究，他們找到了一類擁有特殊尾羽的中生代反鳥類，它的出現(xiàn)揭示了性選擇和自然選擇的動態(tài)相互作用對鳥類早期演化的影響。

顏值即動力

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)的鳥類，是生活在距今1.2億年前的反鳥類鵬鳥科的新屬種，它被命名為雅尾鹓鶵。

鹓鶵（亦稱鹓雛）是中國神話傳說中的神鳥，見《莊子·秋水篇》：南方有鳥，其名鹓雛。

早白堊世反鳥類雅尾鹓鶵的正型標(biāo)本 王敏供圖

鹓鶵的尾羽由四對羽片狀羽毛構(gòu)成扇形，位于中間的一對尾羽顯著加長，甚至超過了體長的1.3倍，其上的羽軸異常寬，與兩側(cè)的短尾羽構(gòu)成了一種針型尾結(jié)構(gòu)。

“這種結(jié)構(gòu)過去從未在恐龍或是中生代鳥類化石中見到，但和一些現(xiàn)代鳥類，比如太陽鳥的尾羽非常相似?！惫偶棺邓芯繂T王敏介紹說。

研究指出，過去發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)反鳥類都不會發(fā)育成扇狀尾羽，它們的尾羽是由纖維狀羽毛構(gòu)成的。

有一些類群會在尾部中間長有一對桿狀的、近乎全部由加寬的羽軸構(gòu)成的長尾羽，只在靠近末端的部位出現(xiàn)分異的羽枝，科學(xué)家把這樣的羽毛形態(tài)稱為“末端羽化的羽軸主導(dǎo)型羽毛”；始鵬鳥和副鵬鳥尾羽雖然擁有一對長尾羽，那是從近端就出現(xiàn)分異的羽枝，也叫完全羽片化，但它們并沒有扇狀尾羽。

“所以，鹓鶵是把兩種特殊的尾羽形態(tài)聚合在了一起。”王敏告訴《中國科學(xué)報(bào)》，這是古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一件標(biāo)本。

雅尾鹓鶵具有的針型尾尾羽結(jié)構(gòu) 王敏供圖

他進(jìn)一步解釋，尾羽是鳥類飛行系統(tǒng)中的重要一環(huán)，扇狀尾羽的出現(xiàn)從空氣動力學(xué)角度來說，有利于飛行，這是典型的自然選擇的結(jié)果。

可是，當(dāng)羽毛的長度超過尾羽構(gòu)成的扇面的最大寬度所在界線時，超出的羽毛都會阻礙飛行。

在現(xiàn)生鳥類中，許多雄鳥長有色彩絢麗、形態(tài)繁雜的尾羽，雖然不利于飛行，但對異性卻很有吸引力。

利用自身對特定羽毛、顏色，還有鳴叫、炫耀行為的偏好來選擇它們的伴侶，從而推動與性有關(guān)的裝飾器官的進(jìn)化，這種機(jī)制就叫性選擇。

它還有個更好聽的名字——美的進(jìn)化。王敏表示，鹓鶵獨(dú)特的尾羽顯然是性選擇的結(jié)果。

博物學(xué)家很早就在現(xiàn)生鳥類中找到性選擇的證據(jù)，但中科院院士周忠和提到，在古生物學(xué)領(lǐng)域，從化石中去尋找性選擇結(jié)果的研究還是少數(shù)。

性選擇和自然選擇的博弈

達(dá)爾文在1871年出版的著作《人類的由來及性選擇》中，提出性選擇是自然選擇以外，一種非常重要的生物演化的動力機(jī)制。

自然選擇的結(jié)果是適者生存、不適者淘汰，關(guān)乎生死問題；而性選擇的結(jié)果是成功者得到與異性交配的機(jī)會，得以留下自己的后代，關(guān)乎有后無后的問題。

不過，此后近一個世紀(jì)，性選擇理論始終沒能受到重視。

以華萊士為代表的演化生物學(xué)家質(zhì)疑，生物會單純?yōu)榱恕懊馈倍x擇自己的伴侶。

于是他們提出，“美”的背后應(yīng)該另有“隱情”。

“從自然選擇角度來看是一種不利的裝飾性特征，如果在一個種群當(dāng)中分布非常廣，意味著擁有這種特征的物種也許擁有相對更強(qiáng)的競爭力，比如更有能力獲取食物、筑巢、撫育后代等?！蓖趺艚忉?，高顏值可能也代表著某些高能力。

比如澳大利亞花亭鳥，雄鳥花亭鳥有搭建亭狀建筑，并用花瓣裝飾的習(xí)性，用于吸引異性。

亭狀建筑雖然沒有實(shí)質(zhì)性的作用，但科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，雄性會企圖損毀其他雄性搭建的涼亭，還會竊取其他雄鳥的建材。

因此，雄鳥涼亭的裝飾程度，也反映出雄鳥防御自家涼亭，并竊取競爭者財(cái)物的能力，這可以代表某些有用的品質(zhì)，比如力量、耐力、秘密行動力。

事實(shí)上，花亭鳥構(gòu)筑涼亭的斗性，的確與雄鳥在族群中的優(yōu)勢地位成正比。

王敏表示，科學(xué)家把這樣一種性選擇機(jī)制稱之為“障礙原理”，它與自然選擇的結(jié)果有些雷同。而鹓鶵尾羽的結(jié)構(gòu)很有可能是“障礙原理”作用的結(jié)果。

“性選擇理論之所以爭議不斷，很重要的原因就在于性選擇的作用與自然選擇的作用常常是互相交織，難以區(qū)分的?！敝苤液透嬖V《中國科學(xué)報(bào)》。

為了進(jìn)一步研究性選擇和自然選擇的動態(tài)相互作用對鳥類早期演化的可能影響，這項(xiàng)研究還對反鳥類和它的姊妹類群今鳥型類（所有現(xiàn)代鳥類都是從中演化而來）進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果十分有趣。

鳥類尾羽結(jié)構(gòu)演化簡圖. 構(gòu)成姐妹群的反鳥類（Enantiornithes）和今鳥型類（Ornithuromorpha）顯示了截然不同的尾羽結(jié)構(gòu)：前者的尾羽中具有裝飾性的尾羽形態(tài)出現(xiàn)非常普遍，而后者則不然。王敏供圖

雖然反鳥類和今鳥型類在親緣關(guān)系上非常接近，但中生代的今鳥型類幾乎沒有裝飾性的尾羽結(jié)構(gòu)，受性選擇作用出現(xiàn)的長尾羽只在反鳥類中出現(xiàn)，這又是什么原因？

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)生鳥類中，擁有華麗尾羽的常常生活在茂密的叢林中，而那些生活在開闊地帶的鳥類，它們的羽毛則“低調(diào)”得多。

這正好對應(yīng)了反鳥類和今鳥型類的生態(tài)習(xí)性，反鳥類以樹棲為主，而早期的今鳥型類就棲息在開闊的湖邊。

“因此我們分析，反鳥類演化出形態(tài)夸張的尾羽，是為了能繞過灌木的遮擋，從而吸引異性；今鳥型類則是為了盡可能不被捕食者發(fā)現(xiàn)，所以適應(yīng)空氣動力學(xué)的扇狀尾羽的分布更廣?！?/span>

不過，王敏也表示，今鳥型類也可能通過鳴叫、筑巢，或者其他方式吸引異性。

這也證明了，在鳥類演化中，性選擇、自然選擇、生態(tài)機(jī)會等機(jī)制確實(shí)是交互作用的?！暗牵绻?dāng)'美’和'活下去’直接產(chǎn)生沖突的時候，活著（自然選擇的結(jié)果）才是'王道’。”周忠和強(qiáng)調(diào)。

生活在距今1.2億年前的反鳥類雅尾鹓鶵的生態(tài)復(fù)原圖（章浩臻繪制）

相關(guān)論文信息：

https:///10.1016/j.cub.2021.08.044