这只杂交蜂鸟的彩色羽毛是一个基因之谜

就鸟类而言，体型娇小、行动敏捷的蜂鸟对色彩的感知相当敏锐——它们能看到我们无法想象的色彩。它们的羽毛也有多种色调，据信这有助于雄性在求偶期间找到配偶。一些雌性甚至使用鲜艳的羽毛来显示自己是雄性，以防止其他鸟类打扰它们。

它们的颜色可以是紫色的，如路西法蜂鸟（ Calothorax lucifer ），也可以是明亮的绿松石色的，如里沃利蜂鸟（ Eugenes fulgens ），而名副其实的粉喉艳蜂鸟（ Heliodoxa gularis ）则是粉红色的。生物学家仍在研究这些颜色的作用以及它们在蜂鸟羽毛中是如何出现的。

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“我环顾鸟类世界，寻找有趣的颜色，并试图了解这些颜色产生的物理原理。有了这些知识，我就能理解为什么其中一些颜色可能进化得更快，或者为什么世界上某些地区可能有更多色彩鲜艳的物种，”芝加哥菲尔德博物馆的进化生物学家查德·埃利亚森告诉PopSci。

然而，当一组科学家发现一只原本喉部呈粉红色的 Heliodoxa 蜂鸟的喉部呈金色时，他们认为这是一个全新的物种。DNA 揭示了其他信息——这只金喉蜂鸟是两种粉红色喉部蜂鸟的杂交种，此前从未有记录。

研究小组在 2 月 28 日发表于《皇家学会开放科学》杂志上的一项研究中描述了这种独特的鸟类，他们是在秘鲁中部偏远的蓝科迪勒拉国家公园进行实地工作时首次遇到的。

“我看着这只鸟，心里想着，‘这东西看起来和别的鸟不一样。’我的第一个念头是，这是一个新物种，”芝加哥菲尔德博物馆鸟类馆长、研究报告合著者约翰·贝茨在一份声明中说道。

研究团队利用博物馆的 DNA 实验室收集了更多数据来证实这一意外发现，并发现它与该地区的一种粉喉蜂鸟Heliodoxa branickii ( H. branickii ) 在某些标记上相匹配。不过，大多数蜂鸟在自己的物种中不会有如此大的差异，

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DNA 测序研究了线粒体 DNA——一种仅通过母亲遗传的遗传物质。线粒体 DNA 提供了与H. branickii相匹配的明确结果。

当研究小组分析这只鸟的核 DNA（其中含有父母双方的贡献）时，它显示出与H. branickii及其遗传表亲Heliodoxa gularis (H. gularis) 的相似性。

然而，这种鸟并不是一半是branickii血统，一半是gularis 血统。它的祖先中肯定有一个是混血儿，而随后的几代鸟又与更多的branickii鸟交配。

为了解答两种粉喉鸟类如何最终产生非粉喉杂交种的问题，研究小组必须研究决定彩虹色羽毛颜色的复杂方式。类胡萝卜素（红色和黄色）和黑色素（黑色）等色素赋予羽毛基本颜色，但羽毛细胞的结构以及光线反射的方式产生了结构色。结果就是羽毛呈现出变色的彩虹色。

“我们知道，蜂鸟拥有所有鸟类中最复杂的黑色素结构或彩虹色结构，”该研究的合著者埃利亚森说道。

电子显微镜检查了喉部羽毛结构的亚细胞水​​平，并通过光谱测量了光线如何从羽毛上反射而产生不同的颜色。在蜂鸟父母的颜色起源上发现了细微的差异，这或许可以解释为什么杂交后代会产生如此截然不同的颜色。

“制作具有虹彩效果的洋红色的方法不止一种，”埃利亚森在一份声明中说道。“每个亲本物种都有自己制作洋红色的方法，我认为这就是为什么当你将这两种产生羽毛颜色的配方混合在一起时，会出现这种非线性或令人惊讶的结果。”

有时杂交是一次性事件，或者无法像骡子一样繁殖，但在其他情况下，它们会形成新物种。虽然目前还不清楚这类蜂鸟杂交有多普遍，但该团队认为，它们可能对蜂鸟家族树中结构颜色的多样性有所贡献。

根据蜂鸟的颜色进化速度，他们计算出，这种从粉红色到金色的颜色转变在单个鸟类中进化需要六百万到一千万年的时间。

埃利亚森表示，从进化的时间尺度来看，600 万到 1000 万年已经是相当快的了。进一步的研究将有助于他们了解这些奇怪的变化需要多少代才能发生，并将一些较新的遗传学和基因组测序工具应用于对蜂鸟的早期研究。