出品：科普中国 作者：张应超（生态学硕士） 监制：中国科普博览 乌鸦记仇、家燕认人？鸟类竟是隐藏的“人脸识别大师”！我是不秋，一个不务正业的中科院生态学硕士，和你一起探秘课本中的生物宇宙，本期我们来看看鸟类修炼的“人脸识别术”。文章原文由科普中国首发。 在地球生命演化的长卷中，鸟类作为“恐龙后裔”未能继承其祖先的霸主地位，而是需要与人类等其它生物共享这个星球。在这一过程中，“有恩报恩，有仇报仇”的境况时有发生——家燕与“房东”和谐相处、乌鸦记仇、乌鸫精准粪便攻击...... 不过，鸟类真能凭借“人群中多看一眼”就准确地认出特定对象？它们具备精准的“人脸识别” 能力吗？又是如何做到的呢？识别的对象是“人脸”还是“气味”等其它因素？本文，我们将一同揭晓这些答案。 寻找面具：乌鸦“精准”复仇 为了研究鸟类的“人脸识别术”，科学家们选择北美大陆最常见的乌鸦之一——短嘴鸦（Corvus brachyrhynchos），开展了实验。 短嘴鸦 （图片来源：维基百科Ingrid Taylar） 科学家们首先佩戴独特的面罩诱捕了这些鸟类，随后将其标记释放。他们观察到，“记仇”的短嘴鸦会持续用刺耳的声音“责骂”并围攻佩戴同样面罩的人，不论他们的体型、年龄、性别或步态如何。与此同时，卸下伪装、不再佩戴该面罩的真正捕鸟者却很少受到围攻。 实验中使用的面具 （图片来源：参考文献[2]） 这一实验结果清晰地表明，短嘴鸦识别的并非气味、步态等特征，而是那副象征“威胁”的面罩图案。这无疑坐实了短嘴鸦“人脸识别”的能力，并显示出其具体的识别对象（参考文献[2]）。 屋檐下的信任：家燕与“房东”睦邻友好 “小燕子穿花衣，年年春天来这里”，是不是已经不由自主地唱出来了？接下来，我们将目光聚焦到这首童谣的主角——家燕（Hirundo rustica）。它们是与人类关系最密切的鸟类之一，常借助人造建筑筑巢繁殖。 在屋檐下繁殖的家燕 （图片来源：作者拍摄） 研究发现，家燕能识别所选筑巢建筑的主人（可以理解为“房东”）。面对“房东” 时，家燕会表现出更短的惊飞距离，惊飞距离即人类能接近鸟类而不使其受惊的最短距离（参考文献[1][3]）。或许，在家燕小巧的脑袋里，早已构建了一套“人类信任图谱”，并将提供庇护所的 “房东” 纳入了安全范围。 家燕与人类共处时体现出的这种智慧，完美拿捏了“社交分寸”，难怪它们 “寄人篱下” 还能备受喜爱！ 老朋友的默契：水鸟与渔民和谐共处 观鸟者可能有过这样的体验：目标鸟种与当地渔民可以在滩涂和谐共处，而你一靠近，便“惊起一滩鸥鹭”。其实，这种现象也是有科学依据的。研究显示，实验者穿着渔民特有服装能显著降低水鸟的惊飞距离（参考文献[4]）。 相比于前文的乌鸦精准识别面具，这种鸟显然是靠服装来“记住”熟人的。由此可见，不同鸟类修炼的“识别术”版本不同，效果也各有千秋。 滩涂上觅食的黑翅长脚鹬 （图片来源：作者拍摄） 鸟类与人类的“社交指南” 生物间的交流，互惠互利才是长久之道。鸟类识别面孔只是第一步，后续是“攻击” 还是 “示好”，取决于利益关系。 例如家燕通过捕食害虫，切实为农业和畜牧业做出贡献，因而常常象征着幸运与家庭和谐（参考文献[5]），被当作“报春使者”“家宅守护者”等。许多国家也都有关于它的神话传说，燕子大多以正面形象出现。 然而，如果有人不怀好意，便会受到鸟类精准的“物理攻击”（鸣叫）或“生化攻击”（鸟屎）。不仅如此，它们还会“审时度势”，根据具体情况制定出极具智慧的“复仇计划”。就像短嘴鸦，它们在易受攻击的区域会主动与人类保持安全距离，谨慎地用使用鸣叫来进行“远程警告”。 因此，人鸟和谐的景象需要我们共同打造。如何才能与这些聪明的邻居和谐共处？或许我们可以从保持安全距离、避免打扰开始！ 参考文献 [1]王彦平,陈水华,丁平. 惊飞距离——杭州常见鸟类对人为侵扰的适应性_王彦平[J]. 动物学研究,2004, (03): 214-220. [2]John M. Marzluff,Jeff Walls,Heather N.Cornell, et al. Lasting recognition of threatening people by wild Americancrows[J]. Animal Behaviour, 2010, 79: 699-707. [3]Yiming Liu,Yuran Liu,Wei Liang. Breedingbarn swallows recognize householders from strangers[J]. Animal Cognition, 2025,28. [4]Changzhang Feng,Wei Liang. Livingtogether: Waterbirds distinguish between local fishermen and casual outfits[J].Global Ecology and Conservation, 2020, 22: e00994. [5]Knight,R.L.,Grout,D.J.&Temple,S.A..Nest-defense behavior of theAmericancrow in urban and rural areas.Condor, 1987,89,175–177. [科普中国logo]

有20%的鸟类会发生跨物种恋爱，这可能揭示了丑小鸭为什么在鸭窝里长大，我是不秋一个不务正业的中科院生态学硕士，和你一起探秘课本中的生物宇宙，本期我们来聊聊丑小鸭的奇葩恋爱观，文章原文由科普中国首发 《安徒生童话》里丑小鸭的故事相信大家都读过，但是大家有没有想过：为什么被生到别人窝巢里的故事主角，不是“丑小鸡”、不是“丑麻雀”，偏偏是丑小鸭呢？ 毫无疑问，这责任首先要归咎于产下这枚“鸭蛋”的天鹅妈妈。 这里我们先回顾一个基本的事实，那便是天鹅在分类学上是雁形目鸭科的鸟类，换句话说，天鹅也是一种鸭子。而鸭子偶尔会把卵产在另外一只雌性的的巢穴里，这样一来丑小鸭的出现就不足为奇了。 被生错地方的小鸭子们，真的会被排挤吗？ 当鸭妈妈将卵不仅仅是产在别家巢穴而且也是别的物种的巢穴中时，这只鸭子将会在自我认同和审美中出现困惑，它会向与自己的养父母同物种的鸭子求爱。 更令人惊讶的是，自然界的鸭子们似乎并没有像童话中丑小鸭那些异父异母的“亲姊妹”一样歧视这个与众不同的兄弟。相反他们接受了这场跨物种的“恋爱”，这是鸭科鸟类广泛存在杂交的一种可能原因。 一个朴素的事实是，有超过2000种鸟类存在种间杂交行为，即这些鸟类至少和一种非本物种的鸟类进行了交配行为，占鸟类总数量的的20%以上（Ottenburghs et al. 2015）。 左图：宋代古画《芙蓉锦鸡图》右图：红腹锦鸡（b）、白腹锦鸡（c）、杂交个体（d）、（图片来源：Peng et al） 上图是来自中国科学院昆明动物所的彭旻晟在宋代古画《芙蓉锦鸡图》发现的杂交个体，画中的鸟类兼具了红腹锦鸡（Chrysolophus pictus）和白腹锦鸡（C. amherstiae）的特征，这意味着鸟类杂交的最早记录可以追溯到约900年前。 成年雄性金冠娇鹟俯视图（柏林自然博物馆标本） (图片来源： Dysmorodrepanis) 与《芙蓉锦鸡图》昙花一现的杂交鸟类不同，在遥远的亚马孙热带雨林，有一种名为金冠娇鹟（Lepidothrix vilasboasi）的杂交鸟，或称为金冠侏儒鸟，地理上的隔离让它演化成了一个独立的物种并存续至今，它也是科学家们在亚马孙热带雨林发现的第一种杂交鸟类。2017年，发表在PNAS的一篇文章提供了更多的证据，白顶娇鹟(L. nattereri)和乳白冠娇鹟（L. iris）的遗传混合导致了它的形成。 出生在重庆动物园的雉科杂交个体（图片来源：杜焓瑜等） 相较于自然状态下，动物园的混群饲养事实上导致了更多的鸟类杂交，且更容易被我们观察到。上面这只雉科杂交个体2019年出生在重庆动物园。从其形态特征上初步推测亲本可能为环颈雉(Phasianuscolchicus) 、蓝孔雀(Pavo cristatus)或贵妃鸡(G. gallus domesticus)。最终科学家通过遗传学手段鉴定出它的亲本为环颈雉和贵妃鸡。 值得注意的是，动物园作为异地保护的重要场所，保护物种生物多样性是其重要的使命，而近些年动物园打造的“百鸟园”、“鸟语林”等虽然提高了公众对鸟类的关注和了解程度但也对这些鸟类的管理尤其是繁殖带来了挑战。 我曾亲眼目睹过一场跨物种的鸟类杂交 很久以来，鸟类杂交现象只是作为知识被我记忆。我第一次观察到野生鸟类的杂交是在24年3月份，彼时我正带着一群孩子在杭州植物园山水园观察一只惹人注目的普通翠鸟(Alcedo atthis)，这几乎是常见鸟类的颜值巅峰了。 在我努力描述让大家看见一只藏身在灌丛中的亚成体夜鹭(Nycticorax nycticorax)时，一只正在交配的雄性绿头鸭(Anas platyrhynchos)和雌性斑嘴鸭(A. zonorhyncha)从我们面前飞快地游过，成功吸引了我们的注意。 绿头鸭骑在斑嘴鸭背上（图片来源：作者供图） 绿头鸭在斑嘴鸭的背上，衔住了斑嘴鸭的头颈部位，斑嘴鸭快速往前的同时上下扑腾，平静的水面泛起白浪，好像突然沸腾一样。随后，这片沸腾的气泡快速离我们远去。 然而，这很大可能并不是自然界展示其和谐的时刻，相反，这反而是自然残酷的时刻——鸭子的强迫交配行为并不是一个鲜见的事实。很多观察者都目睹过鸭子们的暴行，正如鸭子作为少数有丁丁的鸟也已广为人知一样。 鸟类跨物种的恋爱，能成功吗？ 这一场旷日持久的“两性军备竞赛”也给鸭子带来了奇特的生殖器——形似红酒开瓶器一样的螺旋形雄性生殖器和相反螺旋结构的雌性生殖道。也正因如此，尽管强迫性行为的发生概率并不低，但因此怀孕的雌性鸭子却很少。只有当雌性自愿时，才会有比较高的受孕概率。一项用、以疣鼻栖鸭（Cairina moschata）为实验对象的研究表明，雌性阴道的复杂性功能包括了在强迫性行为中排出雄性的阴茎。 与此同时，大多数跨物种的恋爱注定是徒劳无功的。它们永远无法跨越生殖隔离的鸿沟，要么无法产生后代，要么后代不能正常生活和繁育。 即便是在强迫性行为发生率极高的鸭科鸟类，也有95%以上的鸭宝宝来自雌鸭主动选择的配偶。大家喜闻乐见的啄木鸟则是另一类广泛存在种间杂交的个体，以大斑啄木鸟（Dendrocopos major）和叙利亚啄木鸟（D. syriacus）为例，在它们分布重叠的城市区域，至少有5.3%的个体为杂交鸟类，但目前没有杂交鸟类之间能够正常繁殖的现象被观察到（Figarski2018）。 丑小鸭“逆袭”的故事，不仅是个例 回到丑小鸭的巢穴里。当一个个仿佛由温暖阳光编织而成的黄色小毛球中，出现了一个沾满草木的圆球，这时候，被歧视的理由似乎并没有那么难以理解。以天鹅属的大天鹅(Cygnus cygnus)为例，雏鸟从破壳而出开始就是暗淡的灰白色，一直到第二年换羽后，才会变成优雅的雪白色。ADDINCNKISM.Ref.{2403650771DE43bbABEA3593576E8333}（马鸣等，1993）。 在自然界中，丑小鸭“逆袭”的故事绝非个例。相反，鸟类在发育过程中改变颜色的现象在自然界中广泛存在。以欧亚大陆及非洲等地广泛分布的黑水鸡（Gallinula chloropus）为例，它的雏鸟是黑色，到幼鸟和亚成鸟时期会转为灰白色，至成鸟则又会转回为黑色。直到这个时候，它鲜红色的额甲才成为其最为显眼的特征。 鸟的这一特性确实给刚接触观鸟的人带来了一些困惑，但同时也是峰回路转的乐趣——满心欢喜地以为观察到了新的鸟种，最后才发现，原来是改头换面的老朋友。 而这些有“逆袭”故事的鸟儿们，恰恰又分布广泛、种群数量较大的鸟类，也是大多数人会经常看到的鸟类。某种程度上来说，它们与人类的关系相比那些罕见鸟类实际上更为密切。在追寻那些罕见鸟的同时，它们同样值得我们关注。 参考文献： 1. 杜焓瑜,匡高翔,马跃,等. 一例雉科鸟类跨属杂交及其亲本物种的鉴定 [J]. 野生动物学报, 2020, 41 (04): 1036-1046.DOI:10.19711/j.cnki.issn2310-1490.2020.04.027. 2. 刘霞. 亚马孙杂交鸟类因地理隔绝成独特物种 [J]. 科学咨询(科技·管理), 2018, (01): 4. 3. 马鸣,才代,顾正勤,等. 大天鹅繁殖生态及嘴型变异_马鸣[J]. 干旱区研究, 1993, (02): 46-51. 4. Brennan,Patricia L. R., Christopher J. Clark, and Richard O. Prum. 2010. “Explosive Eversion and FunctionalMorphology of the Duck Penis Supports Sexual Conflict in Waterfowl Genitalia.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 277(1686):1309–14. doi:10.1098/rspb.2009.2139. 5. Figarski,Tomasz. 2018. “Hybrids and Mixed Pairs of Syrian and Great-Spotted Woodpeckersin Urban Populations.” J Ornithol. 6. Ottenburghs,J., Ydenberg, R.C., Van Hooft, P., Van Wieren, S.E. & Prins, H.H.T. 2015.The Avian Hybrids Project: gathering the scientific literature on avianhybridization. Ibis 157: 892–894. 7. PatriciaL. R. Brennan, Christopher J. Clark and Richard O. Prum,2010. Explosive eversion and functional morphologyof the duck penis supports sexual conflict in waterfowl genitalia. Proceedingsof the Royal Society. B, Biological sciences , Vol.277 (1686), p.1309-1314 ADDIN ZOTERO_BIBL{"uncited":[],"omitted":[],"custom":[]}CSL_BIBLIOGRAPHY 8. Peng,Min-Sheng, Fei Wu, Xiao-Jun Yang, and Ya-Ping Zhang. “An Ancient Record of an Avian Hybridand the Potential Uses of Art in Ecology and Conservation.” 9.