爱情潜水 男性蜂鸟以高度同步的显示效果炫耀女性
在调情方面,动物知道如何进行表演。在鸟类世界中,雄性通常会不遗余力地吸引女性的注意力,例如孔雀摇动它们的尾羽和manakins表演复杂的舞蹈动作。这些行为通常会刺激多种感官,使生物学家难以量化。
当涉及到时髦的表演时,蜂鸟也不例外,因为许多物种的雄性都会进行壮观的求爱潜水。宽尾蜂鸟(Selasphorus platycercus)飞向空中100英尺,然后向一只栖息的雌性扫过,然后向后爬,然后向相反的方向潜水。普林斯顿大学的研究人员在科罗拉多州哥特式的落基山生物实验室(Rocky Mountain Biological Laboratory)中研究了蜂鸟如何将速度,声音和颜色结合在一起。他们的工作发表在12月18日出版的“自然通讯”杂志上。
“对于这样的小鸟来说,潜水是真正令人惊叹的壮举,”生态与进化生物学博士后研究助理,该研究的主要作者Benedict Hogan说。“我们从以前的工作中了解到,雄性可以达到很高的速度。它们将速度与翅膀和尾羽产生的有趣噪音结合在一起,当然还有明亮的虹彩羽毛。”但是这些不同的组件如何组合在一起,潜水听起来像女性一样?
为了探索这一点,Hogan和Mary Caswell Stoddard,生态和进化生物学助理教授以及该研究的资深作者,制作了由野生雄性宽尾蜂鸟进行的48次潜水的视频和录音。然后,他们使用图像跟踪软件估算潜水过程中每个男性的轨迹和速度。将这些估计值与音频数据相结合,研究人员测量了雄性用尾羽产生机械“嗡嗡声”的精确时间。
为了收集有关彩虹色羽毛颜色的信息,这些信息难以从录像中提取,该团队前往纽约市的美国自然历史博物馆。他们使用多角度成像技术和紫外线敏感相机拍摄了宽尾蜂鸟标本。蜂鸟是四色的 - 他们的眼睛有四个颜色的锥体,其中一个对紫外波长很敏感 - 所以通过将照片与蜂鸟颜色视觉模型和U形飞行路径的细节相结合,研究人员能够估计男性虹彩喉咙羽毛的女性“鸟瞰图”。
将所有这些放在一起,Hogan和Stoddard可以确定蜂鸟潜水中的事件是如何展开的。
斯托达德说:“我们发现潜水中最引人注目的方面 - 高速,机械嗡嗡声和快速的彩虹色变化 - 几乎全部发生,就在男性飙升到女性之前。”“这些空中杂技演员发出了面对面的感官爆炸声。”
首先,男性开始尾巴生成的嗡嗡声。然后,他明亮的红色喉咙羽毛变得对女性可见,并且由于他的速度和方向,很快就会变成黑色。在此期间,雄性达到顶部水平速度。由于他的高速度,研究人员估计,当他接近和离开时,女性会感觉到音高向上然后向下移动。
“这是由于多普勒效应造成的,同样的现象是导致音调变化的原因,因为汽车的喇叭声刺激过去,”Hogan说。
所有这些关键事件都发生在300毫秒的窗口中,大致是人类眨眼的持续时间。
女性的时间安排多少?研究人员说,这需要更多的研究。目前,他们只能假设潜水展示的不同元素。紧密同步的动作可能会提供有关男性健康的信息,也可能会影响女性的审美偏好。无论如何解释,该团队都强调了在动物求爱信号中考虑时间和动作的重要性。
“在现实世界中,许多动物以复杂,动态的方式支撑着它们的东西,”斯托达德说。“无论是潜水蜂鸟还是跳舞的孔雀蜘蛛,我们都需要考虑运动和方向,以了解这些卓越的显示器是如何演变的。”