在卡拉哈里沙漠的荆棘金合欢树上,鸟类建筑师们正在辛勤工作。白眉麻雀织布鸟是一种社会性鸟类,它们用草建造复杂的栖木和巢穴——在它们仅有一到几棵树的小领地里悬挂几十个。然而,并非所有这些编织而成的管状结构都遵循相同的蓝图。它们的形状、比例和尺寸各不相同。
“我们亲眼见到这些鸟时首先注意到的是,不同的鸟群(彼此之间)建造方式不同,”苏格兰圣安德鲁斯大学的生物学家兼前研究员 Maria Tello-Ramos 说。一些鸟群的栖木和巢穴很短,几乎是圆柱形的枯草团。其他鸟群则建造了长而像回旋镖一样的结构,像是用干草制成的聚宝盆。还有一些鸟群则建造了介于两者之间的栖木。在同一片领地内,建筑结构似乎保持一致。
即将开始在英国赫尔大学任教的 Tello-Ramos 前往南非的特斯瓦卢卡拉哈里保护区,研究麻雀织布鸟独特的社会性筑巢行为。她想找出多只鸟如何协调以实现共同目标,但现在又出现了一个新的问题:为什么彼此距离很近(有时只有几米远)的鸟群会表现出如此独特但又一致的建筑风格?
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答案似乎难以捉摸—— Tello-Ramos 和她的同事收集的许多观察和测量数据并未明确揭示原因。当排除了所有明显的可能性后,就必须考虑新的因素。通过排除法,在一项于 8 月 29 日发表在《科学》杂志上的研究中,科学家们提出了他们关于沙漠麻雀织布鸟建筑行为的最佳理论。这项新研究表明,这些杂乱的结构是文化,或者正如 Tello-Ramos 所定义的那样,“跨代传播的非遗传行为”的产物。“我真的认为社会学习和社会互动可能解释了这种变异,”她说。
白眉麻雀织布鸟生活在两到十四只的群体中。每个群体由一对占优势的繁殖对组成,其余的大多是年复一年地留下来帮助父母的后代。偶尔也会有不相关的外来者加入。有时,个体鸟会“离家出走”,并到不同的群体中独立生活。

在这些稳定但又灵活的鸟群中,它们可以维持十多年,鸟类共同保卫领地、觅食和筑巢。每只麻雀织布鸟都会在独立的、编织好的栖木上过夜,而繁殖对的卵则在类似结构的巢穴中孵化。一个十几只鸟的群体可能在它们的领地里建造了 30 到 40 个结构。每个结构需要几天时间才能完成,多达八只麻雀织布鸟会参与每个项目,而且新结构会定期添加,尤其是在雨季,此时的草更具弹性和柔韧性,Tello-Ramos 说。
在鸟类学中,巢穴的变异通常被归因于环境和遗传的结合。物种的创造受到其过去和周围环境的限制。例如,在它们的栖息地从未有充足的树枝和树木的涉禽会在沙地上筑巢,而不是建造复杂的、树栖的篮子,康奈尔大学博物馆脊椎动物学部鸟类和哺乳动物收藏馆的馆长、鸟类学家 Vanya Rohwer 解释道,他没有参与麻雀织布鸟的研究。“其中很多都受到进化历史的限制。”他补充说,诸如温度之类的因素在物种内部和物种间的变异性方面也是一个主要因素。寒冷环境中的鸟类会建造比它们生活在温暖气候下的同类更大、更厚、保温性更好的巢穴。
这项新研究引入了第三个可能的变量:鸟类的传统。Tello-Ramos 和她的合作者收集了对生活在大约两平方公里区域内的 43 个不同白眉麻雀织布鸟群体的详细观察。每个鸟群平均约有 12 名成员,总共这些鸟在它们的领地里建造了数百个结构。科学家们测量了其中 444 个结构,记录了入口和出口管的长度、这些开口的直径、总长度以及其他因素。
他们发现,即使在两年的观察期内,鸟群之间的长度和直径差异也比鸟群内部的差异显著得多。一些鸟群的栖木比其他鸟群长达 20 厘米。Tello-Ramos 说,更重要的是,这种差异是“可重复的——它们会一直这样做”。“这并非偶然。就像是‘不,这是我们的特色。这就是我们所做的。我们建造长长的管子,而它们则建造短小的。’”当一只新鸟加入一个新鸟群时,它似乎会迅速采纳该鸟群占主导地位的建筑风格——适应当地习俗。
为了试图确定原因,研究人员比较了鸟群之间的温度、风速、与邻居的距离、鸟类大小、基因亲缘关系和树高。总而言之,这些变量只能解释他们所观察到的趋势的不到 3%——留下 97% 的谜团未解。Rohwer 告诉《大众科学》:“我对他们探究和检验的替代解释的数量印象深刻。”“我真的无法反驳他们的数据,”他补充道。
在没有明确答案的情况下,研究人员转向了关于社会性物种的科学文献。之前的研究已经记录了鸟鸣的地区口音和社会学习到的觅食行为。其他动物,如鲸鱼和灵长类动物,也以表现出从同伴群体中学到的特征和行为而闻名。一些研究表明,鸟类在建造巢穴时会参考其他鸟类。在圈养斑胸草雀的实验中,研究人员发现,个体更有可能选择与其同伴的巢穴相匹配的建筑材料,而不是坚持自己的初始偏好。
“人类并非唯一会建造的生物,也不是唯一拥有文化的存在,”Tello-Ramos 说。
结合新的观察和测量以及这些先前的知识,研究作者写道:“文化传播似乎是我们研究结果最可能的解释。鸟类会模仿其他群体成员展示的建造行为。”
“这是一种新颖的视角,看待可能影响鸟类筑巢行为的因素,看到这一点令人兴奋,”Rohwer 说。“他们肯定有所发现。”然而,这项研究也留下了一些悬而未决的问题。“这些发现确实非常、非常有趣,但它们也激发了很多问题,”他补充道。
例如,Rohwer 指出,目前尚不清楚在鸟群中,建造风格是如何被决定和传承的。(Tello-Ramos 同意需要更多的研究来确定传播机制,她希望尽快开始这方面的研究。)Rohwer 还想知道群体年龄是否与风格变化有关,因为一些织布鸟物种会随着成熟而调整它们的策略。他还好奇在麻雀织布鸟的分布范围内,巢穴建筑风格是否会随着距离的增加而变化。
此外,这项研究确实存在一些局限性。Rohwer 指出,精确测量一个杂乱的巢穴很困难。研究人员发现的群体与结构变异之间的相关性“并不令人震惊,”他表示。即使文化性筑巢在白眉麻雀织布鸟中成立,它也可能无法成为理解其他鸟类的适用框架。他说:“绝大多数鸟类的巢穴都是由单个个体建造的”,因此许多物种可能不会表现出新研究暗示的那种跨代、僵化的建筑群体传统。
尽管如此,Rohwer 说:“像这样的发现让我感到非常渺小。”“有些东西一直就在我们眼前,我们一直从一个角度看待它,也许它还有更多的意义。”