按照世界鳥類學(xué)家聯(lián)合會(huì)（International Ornithologists’ Union）最新新的世界鳥類名錄（IOC World Bird List ）10.1版顯示，世界上有現(xiàn)生鳥類10770種。如果我們每天認(rèn)識(shí)1種鳥類，那么認(rèn)全它們大約需要29年半的時(shí)間。

IOC World Bird List 網(wǎng)站截圖

對(duì)熱衷觀察鳥類和研究鳥類的人來說，這個(gè)任務(wù)或許艱巨，但是絕對(duì)讓人興奮，甚至根本不需要29年半的時(shí)間。但對(duì)于初學(xué)者來說，由于缺乏分類學(xué)知識(shí)，且對(duì)鳥類物種關(guān)系不熟悉，因而感覺入門很難。學(xué)習(xí)一點(diǎn)鳥類分類學(xué)知識(shí)，特別是熟悉它們的分類地位能夠幫助大家更好的記憶和梳理鳥類種類。

鳥類分類學(xué)家用目、科、屬來確定每一種鳥類分類地位。如果按照分類地位的梳理，IOC的世界鳥類名錄把鳥綱的10770種鳥類歸入40個(gè)目、250個(gè)科、2322個(gè)屬。當(dāng)然分類地位往往都是人為劃分的，演化生物學(xué)家更愿意使用系統(tǒng)演化樹把鳥類演化的規(guī)律和關(guān)系搞得明明白白。

全世界的鳥類的系統(tǒng)進(jìn)化樹，來自Jetz et al. 2012

目級(jí)別的鳥類演化關(guān)系的比較。圖片來源于Stiller & Zhang 2019

要把這些目、科、屬梳理清楚并不是一件容易的事情。對(duì)剛開始觀鳥的人來說，最基礎(chǔ)的課程是學(xué)會(huì)如何將你觀察到的鳥類進(jìn)行“鳥類生態(tài)類型”劃分，簡(jiǎn)單來說就是根據(jù)鳥類的生態(tài)習(xí)性及形態(tài)特點(diǎn)，將其大致分為鳴禽、攀禽、陸禽、猛禽、涉禽和游禽等各種不同的生態(tài)類型。這樣當(dāng)我們看到一只鳥時(shí)，即便不認(rèn)識(shí)，也能夠根據(jù)它的形態(tài)特征和習(xí)性將它對(duì)應(yīng)到某一種鳥類生態(tài)類型上，從而提高記憶相關(guān)鳥類知識(shí)的效率。

比如說鴨子、潛鳥、??都擅長(zhǎng)在水里游泳，被稱為是“游禽”；鷺類、鶴類、鸻鷸類具有“嘴長(zhǎng)、腿長(zhǎng)、脖子長(zhǎng)”的特點(diǎn)，擅長(zhǎng)在淺水區(qū)涉水生活，被歸為“涉禽”；有著強(qiáng)有力的足趾，捕食其它動(dòng)物的鷹、隼、鸮都是“猛禽”；足趾不是常規(guī)的“三前一后”的鳥類（關(guān)于鳥類的足趾講解可以來看看可萊老師的自然筆記），往往被稱為“攀禽”，如啄木鳥、翠鳥、蜂虎、杜鵑、夜鷹、雨燕都是這個(gè)類群；還有擅長(zhǎng)在地面活動(dòng)的“陸禽”，包括雉類、鳩鴿類；還有占鳥類多樣性一半以上的雀形目，因?yàn)樯糜邙Q唱，被稱為是“鳴禽”。

這么一來可能就有人會(huì)問了，鳥類生態(tài)類型為什么這樣劃分？了解鳥類生態(tài)類型對(duì)搞清楚鳥類的系統(tǒng)演化關(guān)系又有什么幫助呢？近期，來自英國倫敦大學(xué)Alex Pigot博士和帝國理工大學(xué)Jose Tobias教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員團(tuán)隊(duì)于今年1月在Nature Ecology and Evolution上發(fā)表的一篇文章（如下圖），向我們揭示了鳥類形態(tài)演化的規(guī)律，文章指出鳥類趨同宏演化關(guān)系與它們的形態(tài)和生態(tài)功能密切相關(guān)。

研究團(tuán)隊(duì)訪問了世界各地的自然歷史博物館，查詢了將近10,000種物種的標(biāo)本，幾乎涵蓋了超過99％的已知現(xiàn)生鳥類。它們使用了9種鳥類體測(cè)量量度，包括測(cè)量喙的長(zhǎng)度、寬度、厚度，以及跗趾骨、翅膀腕掌骨到最長(zhǎng)初級(jí)飛羽和次級(jí)飛羽最遠(yuǎn)端長(zhǎng)度、尾羽長(zhǎng)度、體重等數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)與鳥類的食性和覓食行為方式進(jìn)行了比較研究。

9種鳥類身體測(cè)量指標(biāo)，圖片來源于Pigot et al. 2020

基于在進(jìn)化樹上“親緣關(guān)系較近的物種在生態(tài)功能上往往比親緣關(guān)系遠(yuǎn)的物種更為相似”這一重要的前提假設(shè)，研究團(tuán)隊(duì)建立了全世界鳥類的系統(tǒng)演化與每種鳥類的身體形態(tài)與生活方式（包括食性）之間的關(guān)系。這是第一次以如此大的規(guī)模數(shù)據(jù)量來研究鳥類的生態(tài)功能。

不同的鳥類有著不同的取食方式，例如有些鳥類擅于在半空中捕食昆蟲、有些則擅于在水下捕食，還有的鳥類食腐或者主要捕食地面上的無脊椎動(dòng)物等。這幅圖說明取食不同的食物鳥類也有著不同的取食方式，我們可將其看作是鳥類不同的取食“生態(tài)位”，或者是鳥類在生態(tài)系統(tǒng)上的功能。圖片來源于Pigot et al. 2020

該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果符合預(yù)期，驗(yàn)證了我們上文所描述的鳥類生態(tài)類型劃分：即一些生活方式或取食偏好類似的鳥類可以演化出了相似的形態(tài)特征。換句話說，我們通過鳥類身體性狀所反映出來特點(diǎn)就能預(yù)測(cè)鳥類的生活方式和生態(tài)系統(tǒng)功能。

世界上鳥類體重、喙型和體型的分布圖，圖a顯示大多數(shù)鳥類的體重在10-100克之間，古巴的吸蜜蜂鳥是最輕的鳥類，而非洲鴕鳥則是世界上最重的鳥類，圖b和c顯示，大多數(shù)鳥類的喙和體型都比較中規(guī)中矩。圖片來源于Pigot et al. 2020

我們可以舉出很多例子來印證這個(gè)結(jié)論：

1、在天空上快速飛行滑翔能力極強(qiáng)的鳥類往往都有狹長(zhǎng)的翅膀，例如雨燕和信天翁；

2、善于在地面活動(dòng)的物種它們的跗趾更長(zhǎng)，例如云雀和鷚；

3、北半球生活的海雀科鳥類的體型和南半球的企鵝一樣憨態(tài)可掬，它們都有適應(yīng)在水里捉魚的喙，流線型的身體和鰭狀的翅膀；

4、鷹、雕、隼還有貓頭鷹，這些猛禽，都具有鋒利爪和喙，適應(yīng)于食肉的生活。

根據(jù)鳥類的食性和形態(tài)劃分的營養(yǎng)級(jí)，圖片來源于Pigot et al. 2020

從這些例子上我們看出，在親緣關(guān)系上相對(duì)較遠(yuǎn)的種類也可因?yàn)槭沁m應(yīng)相似的取食生態(tài)位，而產(chǎn)生相近的形態(tài)（如下圖）。沒錯(cuò)，這就是“趨同演化”，它并不是什么新的概念。這個(gè)研究還對(duì)鳥類的很多適應(yīng)輻射類群的分析說明，趨同演化在鳥類演化中多次出現(xiàn)。

形態(tài)（生態(tài)位）相近、但是演化關(guān)系較遠(yuǎn)的鳥類。例如太陽鳥和蜂鳥，一個(gè)分布在亞洲和非洲大陸，另一個(gè)則分布在美洲，但由于它們都吃花蜜，因而都有著細(xì)長(zhǎng)且彎曲易于深入花冠的喙，身型也類似。圖片來源于Pigot et al. 2020

對(duì)于這個(gè)研究，我們可能還有其他的解讀，該研究的第一作者，來自英國倫敦大學(xué)Alex Pigot博士說：“我們的結(jié)果表明，演化是可預(yù)見的過程。這就好比如果我們要“重播生命起源的磁帶”，那么演化很可能最終導(dǎo)致產(chǎn)生和現(xiàn)今地球上形態(tài)非常相似的生物。

除了在生態(tài)和演化上的意義，本研究還具有重要的保護(hù)價(jià)值。“能夠量化每種鳥類在生物圈功能中的重要作用，對(duì)于理解當(dāng)前物種滅絕和氣候危機(jī)的影響至關(guān)重要。” 帝國理工大學(xué)Jose Tobias教授說：“我們的研究展示了身體形態(tài)與功能之間的聯(lián)系具有某些潛在的重要應(yīng)用，它可以為使用類似數(shù)據(jù)調(diào)查生物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)中的作用鋪平了道路。例如，鑒于許多鳥類具有重要的生態(tài)功能，例如為植物授粉，傳播種子或控制害蟲（參考我們之前介紹過“鳥類究竟有多大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值”的文章），該數(shù)據(jù)庫可幫助科學(xué)家了解和預(yù)測(cè)物種的喪失將如何影響生態(tài)系統(tǒng)健康。

小編讀完這篇論文所獲得的啟發(fā)是：鳥類的形態(tài)反應(yīng)了它們的生活方式和生態(tài)類型。看來鳥類的生態(tài)類群仍然是我們認(rèn)識(shí)鳥類習(xí)性的重要概念。還有鳥類中趨同演化的例子比比皆是，您能想到哪些鳥類的例子呢？請(qǐng)?jiān)诹粞灾懈嬖V我們吧。

參考文獻(xiàn)

1. Gill F, D Donsker & P Rasmussen  (Eds). 2020. IOC World Bird List (v10.1). doi :  10.14344/IOC.ML.10.1.

2. Jetz, W., Thomas, G. H., Joy, J. B., Hartmann, K., & Mooers, A. O. (2012). The global diversity of birds in space and time. Nature, 491(7424), 444-448.

3. Stiller, J., & Zhang, G. (2019). Comparative phylogenomics, a stepping stone for bird biodiversity studies. Diversity, 11(7), 115.

4. Pigot, A. L., Sheard, C., Miller, E. T., Bregman, T. P., Freeman, B. G., Roll, U., ... & Tobias, J. A. (2020). Macroevolutionary convergence connects morphological form to ecological function in birds. Nature Ecology & Evolution, 1-10.

5. https://phys.org/news/2020-01-global-database-bird-species-body.html