生态系统差异背景下的鸟鸣演化：探究城市化与生态因素对斑点唧鹀和东部唧鹀鸣声时间与频率特征的影响

东部嘲鹀（Pipilo erythrophthalmus）和斑点嘲鹀（Pipilo maculatus）是分布于北美洲的大型新大陆雀类。这两个物种此前曾被归类为同一物种——棕胁嘲鹀（Rufous-sided towhee），并于1995年基于羽色、地理分布范围和鸣唱差异而被拆分为两个独立物种。既往研究表明，城市化和气候等生态因素会影响后天习得的发声，尤其是与频率相关的鸣唱特征，如最低频率；然而，大多数研究仅针对某一特定地点的单一物种开展。这两种嘲鹀具有广泛的地理分布，加之存在大量可公开获取的鸣唱录音数据，使我们获得了一个独特机会来评估生态压力是否会影响鸣唱变异。在本研究中，我们从2916份斑点嘲鹀和东部嘲鹀的录音中提取了与频率相关的鸣唱特征，并考察地理与生态因素——包括录音地点（纬度和经度）、树木覆盖度、城市化程度（夜间灯光、人类人口密度和距道路距离）、气候带、海拔和生态区——是否能够解释这一对姐妹种鸣唱频率变量中的模式。我们的结果表明，地理位置，尤其是经度，对鸣唱频率特征变异的贡献强于城市化、环境和气候，这提示由文化传播的习得性鸣唱差异，而非生态因素或人为结构，是驱动这种变异的主要原因。然而，尽管我们在其鸣唱中发现了地理模式，却并未观察到清晰的距离隔离模式。此外，我们未发现支持针对栖息地结构进行行为适应的强有力证据，但我们确实发现了一个较弱的信号，即城市化与斑点嘲鹀鸣唱频率升高相关。总体而言，我们提供了一项关于生态与鸣唱演化相互作用的详细研究，并为鸟类鸣唱的演化提供了新的见解。

东部褐斑唧鹀（Pipilo erythrophthalmus）和斑点褐斑唧鹀（Pipilo maculatus）是分布于北美洲的大型新大陆雀类。这两个物种此前被归类为同一物种——棕胁褐斑唧鹀，其后于1995年依据羽色、地理分布范围和鸣唱差异被拆分为两个独立物种。既往研究表明，城市化和气候等生态因素会影响习得性发声，尤其是与频率相关的鸣唱特征，如最低频率；然而，大多数研究仅针对某一特定地点的单一物种开展。这两种褐斑唧鹀具有广泛的地理分布，加之存在大量公开可获取的鸣唱录音数据，使我们获得了一个独特机会，以评估生态压力是否会影响鸣唱变异。在本研究中，我们从2916份斑点褐斑唧鹀和东部褐斑唧鹀的录音中提取与频率相关的鸣唱特征，并考察地理与生态因素——包括录音地点（纬度和经度）、树木覆盖度、城市化程度（夜间灯光、人类人口密度和距道路距离）、气候带、海拔和生态区——是否能够解释这对姐妹种鸣唱频率变量中的模式。我们的结果表明，地理位置，尤其是经度，对鸣唱频率特征变异的贡献强于城市化、环境和气候，这表明驱动这种变异的是习得性鸣唱中通过文化传播形成的差异，而非生态因素或人为结构。然而，尽管我们在其鸣唱中发现了地理格局，但并未观察到明确的距离隔离模式。此外，我们未发现有力证据支持行为对栖息地结构的适应，但确实发现了一个较弱信号，即城市化与斑点褐斑唧鹀鸣唱频率升高相关。总体而言，我们提供了一项关于生态与鸣唱演化相互作用的详细研究，并为鸟类鸣唱演化提供了新的见解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.30.728953v1?rss=1

🏷️ 鸟鸣演化 城市化影响 生态因子 鸣声频率 地理变异 雀形目鸟类