摘要: 与大多数巢寄生鸟类不同,一些牛鹂(Molothrus spp.)可以广泛寄生于其分布区内的以及同一群落内的多种宿主;也没有证据表明,同一种群内的寄生个体对宿主物种有专一性。对此,进化滞后假说认为,与其他专性寄生的杜鹃和牛鹂相比,泛性寄生牛鹂是新近才进化的一支;而进化平衡假说则认为,由于寄生牛鹂的"黑手党"效应,宿主识别和拒绝牛鹂寄生卵的代价太大。然而,北美的许多宿主鸟类已进化出特定的反寄生防御行为,这些鸟类几乎都栖息在开阔地带,如草地、灌丛和溪流边。我们认为,北美鸟类生境的景观格局,对长期维持牛鹂的泛性寄生非常重要,同时也很好地解释了为什么北美森林宿主鸟类没有进化出反寄生行为。寄生性的牛鹂需要开阔草地觅食,因而很少见于森林。森林作为"源栖息地"产生的许多宿主,仅由于一些个体的扩散才进入寄生率和捕食风险都较高的片段化森林斑块,即"汇栖息地"。如此,宿主的反寄生行为的进化将非常缓慢,因为大部分个体都来自牛鹂寄生率很低的生境。此外,生境片段化、宿主繁殖扩散和集合种群的动态变化也进一步阻止了宿主反寄生行为的进化。只要北美大片的森林景观依然存在,这种状况就能持续,森林鸟类宿主对牛鹂寄生的反寄生行为就无法快速进化,反过来,牛鹂的泛性寄生也就得以维持。

摘要: 牛鹂(Molothrus属,拟鹂科)是一个单起源的类群,包括现存的5种寄生性繁殖鸟类。啸声牛鹂(M.rufoaxillaris)、巨牛鹂(M.oryzivorus)和紫辉牛鹂(M.bonariensis)主要分布在南美。其中,啸声牛鹂与紫辉牛鹂分别代表较古老和最近进化的两个支系,因此有着各自不同的与宿主协同进化的历史。本文研究了紫辉牛鹂的宿主莺鹪鹩(Troglodytes aedon)的拒卵行为,同时综述了以上3种牛鹂的不同宿主的反寄生防御行为。3种牛鹂的宿主均能识别和拒绝非模拟的寄生卵,其中巨牛鹂和紫辉牛鹂的大部分宿主用嘴叼卵,而啸声牛鹂的主要宿主栗翅牛鹂(Agelaioides badius)则用脚扔掉寄生卵。比紫辉牛鹂小的宿主,在遭遇寄生时则不扔卵,也不弃巢。有些宿主比另一些宿主种类对寄生的牛鹂更具有攻击行为。啸声牛鹂的宿主还能够识别非模拟的寄生雏鸟。我们的结果说明,尽管与牛鹂协同进化的历史不同,大部分牛鹂的宿主已经进化出不同类型的反寄生防御对策。

摘要: Molothrus属的5种牛鹂中,褐头牛鹂(Molothrus ater)是唯一一种在北美广泛分布和常见的寄生性繁殖的牛鹂。褐头牛鹂主要见于开阔地和林缘,为泛性寄生且进化历史较晚,因此其与宿主之间的协同进化适应远不如其他鸟类巢寄生系统。由于褐头牛鹂能广泛寄生各种潜在的宿主鸟类,很可能导致一些濒危鸟类的灭绝,这引起了人们对这一寄生牛鹂的高度关注,而如何控制这一鸟类,也成为保护生物学的一个热点问题。

摘要: 鸟类巢寄生是研究协同进化的模式系统。寄生性繁殖的鸟类进化出非常独特、且相对要厚很多的卵壳。关于厚卵壳的进化,主要有以下假说:1)防止产卵损坏假说,即寄生者在巢上将卵产至宿主的巢中时避免损坏;2)防止宿主啄破假说,即厚卵壳可以有效防止宿主对寄生卵的啄破,使其无法扔掉寄生卵;3)雏鸟生长能量假说,即雏鸟具有排他性,由于其较大的身体肌肉骨骼系统发育需要大量钙质,导致卵壳的钙富集而变得较厚;4)抗菌保护假说,即较厚的卵壳有利于保护寄生者的胚胎免于被宿主巢内的微生物所侵害。本文综述了目前关于寄生性繁殖鸟类的厚卵壳进化机制的研究,认为这些假说之间并非相互排斥,但都缺乏足够的实验证据,尽管防止产卵损坏假说和防止宿主啄破假说得到了较多的支持。对于防止宿主啄破假说,如何去量化宿主对寄生卵的拒绝方式如口吞式扔卵、啄破式扔卵和弃巢等,均直接影响到该假说的检验。对此,我们给出了具体的研究建议。

摘要: 松材线虫Bursaphelenchus xylophilus是引发毁灭性森林病害——松材线虫病的病原体，其自然传播完全依赖于墨天牛属Monochamus昆虫。本文系统综述了墨天牛携带松材线虫研究的最新进展，重点探讨了松材线虫-墨天牛的核心互作过程，旨在深入揭示二者间复杂的互作机制。首先，从进化的视角探讨了墨天牛-松材线虫共生关系的形成，松材线虫与墨天牛在长期协同进化中形成了高度特异且同步的生活史周期，这是松材线虫成功入侵与成灾的基础；其次，系统梳理了松材线虫通过感知萜烯类、脂肪酸乙酯和CO₂等化学信号，在墨天牛坑道周围聚集、转型，并精准地进入及逸出墨天牛气管的过程，同时从耐受机制与免疫互作等方面阐明了松材线虫与墨天牛气管的共适应机制；其三，阐述了以蛔甙（ascaroside）为代表的化学信号分子在双向调控线虫与天牛一致性发育中的作用；最后，探讨了松材线虫对墨天牛产卵、取食等行为的直接操纵现象。此外，本文还强调了微生物在维系这一共生关系中的关键作用，其中伴生蓝变真菌（如Sporothrix sp.1）作为营养来源并通过棕榈油酸等信号分子促进种群增长，而细菌群落则表现出协同或拮抗的双重潜在功能。基于上述机制，本文展望了未来研究方向，包括深化互作的分子机制、解析微生物功能网络及评估环境胁迫影响，并提出了研发针对化学通讯干扰和微生物群落微生态调控的靶向性防控新策略，为松材线虫病的绿色精准防控提供理论依据。