摘要：一项新研究使用现代方法来重新评估生物学的基础研究，该研究解释了生态相似的木莺物种如何共存。研究小组检查了13种莺物种的觅食行为，身体特征，饮食和进化史，发现这些鸣禽如何共存比最初提出的更为细微。...

在您的后院鸟类饲料中的鸟类之间的吐口突出了动物在自然世界中面临的资源有时激烈的竞争，但是一些生态相似的物种似乎和平地共存。现代生态学的创始人之一罗伯特·麦克阿瑟（Robert MacArthur）在鸣禽中进行的一项经典研究表明，类似的木莺（昆虫吃，五颜六色的森禽）可以生活在同一棵树上，因为它们实际上在树上占据了略有不同的位置，并且大概是吃了不同的昆虫。现在，一项新的研究正在使用现代技术来重新审视麦克阿瑟的观察结果，这些观察仍然被用作当今的生物学教科书中的一个例子。

在宾夕法尼亚州立大学（Penn State）和美国鸟类保护区（American Bird Conservancy）的研究人员的带领下，这个新项目表明，这些鸣鸟的共存方式比麦克阿瑟（MacArthur）最初提出的更为细微。这项研究研究了觅食行为，身体特征，饮食和莺的进化史，今天（4月16日）出现在杂志中生物学信。

生态学领域的一个基本原则描述了如何争夺相同基本资源的两个物种，例如食品或栖息地，不能在同一地区无限期地共存。其中一个物种最终将更加成功并取代另一个。麦克阿瑟（MacArthur）在1958年的具有里程碑意义的论文中描述了如何生活在同一棵树木中并被认为是“生态上等价”的五种种类，实际上可以通过在同一棵树的不同部分觅食。例如，一些鸟在树枝附近觅食，而另一些鸟则在树枝上进一步觅食，而有些鸟则在另一棵树顶部觅食，而另一些鸟则在底部。

宾夕法尼亚州埃伯利科学学院的路易斯·马塔诺（Louis Martarano）职业生物学教授，本文的作者，路易斯·马塔拉诺（Louis Martarano）职业发展教授戴维·托伊斯（David Toews）说：“麦克阿瑟建议我们需要更加仔细地研究物种相互作用。” “我们想使用分子方法和麦克阿瑟（MacArthur）时代无法使用的进化观点来重新审视这一想法。这不仅使我们不仅可以直接量化他们的饮食，而且可以更好地理解莺的栖息地，以及我们今天所看到的东西如何被Warbler的进化历史竞争所影响。”

研究小组研究了13种木莺在纽约东北部森林共存的木莺，夏天鸟类繁殖。他们观察到了20年以内鸟类的觅食行为，例如收集有关鸟类高度的信息，叶子的密度以及距离躯干的距离。他们还收集了五个夏季的粪便样品，以评估鸟类饮食的含量，其中包括昆虫和蜘蛛。此外，研究人员还采用了有关每个物种的物理特征以及两个公共数据库的喙的测量。

托伊斯说：“麦克阿瑟研究的含义是，如果鸟类在树的不同区域觅食，那么它们就在吃不同的东西。”麦克阿瑟（MacArthur）试图使用他的同事的数据来测试这一数据，他试图分析胃中含量的昆虫碎片，但这是偏向未被消化的碎片，它们非常难以识别。现在，我们可以从粪便样品中提取DNA，并使用一种称为繁殖元群的技术，可以看出昆虫的物种被鸟类用鸟类被用来鸟。

像麦克阿瑟一样，研究人员发现，鸟类的觅食行为在物种之间有很大不同。

“鸟的大小和形状是许多在进化时刻表上运行的压力的产物，但是包括我们自己的许多研究表明，这些压力的主要是觅食行为，”美国鸟类保护区的BirdsPlus Index经理艾略特·米勒（Eliot Miller）说。

因此，研究人员发现，觅食的差异与鸟类的身体特征有关。例如，较小的鸟类在觅食时倾向于徘徊，而骨头较长的鸟则倾向于在地面附近觅食。然而，饮食的差异很小。

Toews说：“我们研究的鸟类共同消耗了数千种节肢动物，饮食中有相当多的重叠。” “饮食的差异非常微妙，我们发现密切相关的物种具有更多相似的饮食。这表明麦克阿瑟对饮食的强调可能部分放错了位置，尽管通过在树木的不同部分觅食来分配资源的一般思想是合理的。”

托伊斯说，鸟类的觅食似乎是机会主义的。超过75％的粪便样品中包含该地区最常见的昆虫，一种snipefly，一半以上的样品包含一个常见的侵入性叶片象鼻虫。

米勒说：“由于觅食行为的显着差异，我们认为竞争已经塑造了这些物种觅食的方式，以及它们如何在进化时期发展为觅食。” “但是我们看不到饮食差异很多，因此其他力量可能会更直接影响莺的进化。值得注意的是，这些鸟类在冬季迁移到中美洲和南美，因此在这些地方争夺资源以及迁移压力的竞争也可能影响我们今天所看到的特征。”

研究人员说，他们希望进一步调查莺在越冬地点的饮食和觅食行为。他们还计划分析食物来源的营养质量，以查看竞争是否影响饮食的这一方面。

托伊斯说：“麦克阿瑟是正确的，因为这些鸣鸟正在以良好的方式对其栖息地进行分区，但比他最初想象的要复杂得多。” “人们经常观察到喂鸟器中物种之间的竞争相互作用，类似的研究表明，发生数百或数千年前发生的这种相互作用如何塑造我们今天看到的物种。”

除Toews和Miller外，宾夕法尼亚州立大学的研究团队还包括研究技术专家Andrew Wood，该研究人员在研究时是Toews的实验室的一名研究人员，现在是明尼苏达州大学的环境基因组学研究员，Duluth大学，Duluth大学和Marcella Baiz，Marcella Baiz，Marcella Baiz是一名在研究时期在研究时，在Toews的博士后研究员是一名现任研究人员的助理教授。该小组还包括英国达勒姆大学（Durham University）的Andreanna Welch，史密森尼国家动物园的罗伯特·弗莱舍（Robert Fleischer），以及保护生物学研究所和德州理工大学的艾德里安·戴尔（Adrienne Dale）。

美国国家科学基金会，施密特科学基金会，宾夕法尼亚州立大学的康奈尔大学实验室，宾夕法尼亚州埃伯利科学学院以及宾夕法尼亚州立大学生命科学学院的资金支持这项工作。