鸟类巢寄生者和其宿主之间的军备竞赛是研究协同进化的经典模型。很多宿主会通过卵识别行为应对巢寄生，而为了应对宿主的卵识别行为，在同一宿主种群内，寄生者应该偏好于选择寄生卵色与自己的卵色更相似的巢（卵色匹配假说）。目前，虽有一些相关性的研究证据支持该假说，但仍缺乏直接的实验证据。如八声杜鹃和其宿主长尾缝叶莺的都具有多态性，即某些个体可以产蓝色型卵，某些个体可以产白色型卵。实验表明，长尾缝叶莺会100%拒绝不同色型的外来卵，而100%接受同色型的外来卵。理论上，为了提高巢寄生的成功率，八声杜鹃应该选择寄生与自己的卵色匹配的宿主巢。
研究对象北红尾鸲是大杜鹃的常见宿主。北红尾鸲的卵色也具有多态性，即一部分个体产蓝色型卵，另一部分个体产粉色型卵，而寄生者大杜鹃的卵色为浅蓝色。在之前的研究中我们发现，产粉色卵的北红尾鸲对寄生卵的拒绝率显著高于产蓝色卵的个体。也就是说，大杜鹃寄生粉色卵的北红尾鸲巢的成功率低于寄生卵色卵的巢。那么，为了提高繁殖成功率，大杜鹃是否会偏好于寄生产蓝色卵的北红尾鸲巢呢？
根据人类视觉系统，相较于北红尾鸲的粉色型卵，其蓝色卵与大杜鹃卵更相似。但鸟类的视觉系统和人类的不同，鸟类可以看到紫外光线的部分。利用光纤光谱仪测量了北红尾鸲两种色型的卵及杜鹃卵的卵色，并比较了北红尾鸲卵和杜鹃卵的颜色差异。结果如图1所示，北红尾鸲蓝色型卵与杜鹃卵的相似程度显著更高北红尾鸲粉色型卵与杜鹃卵的相似度。
图1.（A）北红尾鸲两种色型卵和大杜鹃寄生卵的反射光谱；（B,C）北红尾鸲的两种色型的卵和大杜鹃卵的有色差（B）和消色差（C）的比较。BC和PC分别表示北红尾鸲的蓝色型卵和粉色型卵与大杜鹃卵的卵色差异。
2018-2020年北红尾鸲的第二次繁殖阶段，一共发现561个北红尾鸲活跃巢，其中有80个被大杜鹃寄生，并且蓝色卵的巢被寄生的概率显著高于粉色卵的巢（χ2 = 9.34, df = 1, p = 0.002；图2）。
图2. 2018-2020年北红尾鸲蓝色卵和粉色卵的巢被大杜鹃寄生的概率。
但仅通过观测值很难明确大杜鹃是否真的具有选择偏好，在2021年和2022年北红尾鸲的第二次繁殖阶段进行了杜鹃选择实验（图3）。简单来说，在处于产卵阶段的北红尾鸲巢箱旁边放置两个旧巢，巢中每天各放一枚不同色型的北红尾鸲卵，使得三个巢的窝卵数保持一致，根据巢寄生结果判断大杜鹃的选择偏好。一共进行了134组实验（蓝色卵活跃巢81，粉色卵活跃巢53），其中有22个巢被大杜鹃寄生（图3）。如图3所示，蓝色卵的北红尾鸲巢被寄生的概率显著高于粉色卵的巢。结合观测数据和和野外实验，本研究表明：为了提高繁殖成功率，大杜鹃在寄生北红尾鸲时会采用卵色匹配策略。本研究为卵色匹配假说提供了首个支持性的实验证据。
图3. 杜鹃选择实验实示意图及大杜鹃寄生结果比较。
本研究以 “Experimental evidence that cuckoos choose host nests following an egg matching strategy”为题于2023年2月15日在英国皇家学报B刊（Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences） 上发表(doi:10.1098/rspb.2022.2094)。新京澳门葡萄城博士生张敬刚为论文第一作者，邓文洪教授为通讯作者，北京师范大学博士生林子璇、刘美君、硕士生杨丽钘、北京林业大学李建强教授、德国马克斯普朗克鸟类学研究所 Peter Santema博士和Bart Kempenaers教授参与了该项工作。该研究得到了国家自然科学基金委（31672297 、32271559）、国家留学基金委（201906040159）和马克思普朗克学会的资助。
