出品:科普中国
作者:夏至(大阪大学)
监制:中国科普博览
在澳大利亚广阔的内陆,一种小巧玲珑的鸟儿正上演着一出复杂而精妙的社交大戏——它们就是斑胸草雀。这种鸟儿胸前点缀着斑马纹般的条纹,体长不过10厘米,却拥有着不亚于灵长类动物的社交智慧。最近,中国科学院动物研究所研究团队通过对这些小精灵长达30天的持续追踪,首次揭开了鸟类社交网络多层次结构的神秘面纱。

斑胸草雀又称珍珠鸟,属于雀形目梅花雀科,分布于澳洲全境。(图片来源:维基百科)
从人类社交到鸟类世界的平行宇宙
人类学家罗宾·邓巴曾经提出著名的“邓巴数字”——150,这是一个人能够维持稳定社交关系的理论上限。而在这个数字背后,隐藏着一个更加精妙的分层结构:我们通常拥有1到2位挚友,5位核心朋友,15位亲密伙伴,然后是更大圈层的泛泛之交。这种分形般的社交结构,一直被认为是人类独有的社会组织形式。
然而,王岱平团队的研究打破了这一认知边界。他们发现,斑胸草雀的社交网络呈现出惊人的相似性:每只鸟通常保持1到2个最亲密伙伴,这相当于人类的“至交好友或伴侣”;维持6到7个亲密伙伴,类似我们的“核心朋友圈”;拥有22到24个中等关系伙伴,对应着“泛泛之交”。这些关系在连续的观察期内保持高度一致,显示出稳定的社会选择倾向。

斑胸草雀是一种常用于脊椎动物脑、行为和演化研究的模型动物。(图片来源:维基百科)
高科技捕捉鸟类的社交瞬间
要理解这项研究的突破性,首先要了解其技术创新。传统的鸟类行为研究往往依赖人工观察,不仅耗时耗力,而且难以捕捉细微的社交互动。王岱平团队采用了自动化条码追踪系统,为每只斑胸草雀佩戴了独一无二的机器可读条码,就像给它们办了“身份证”。
在5米×2米×2.5米的实验场地内,8个高清摄像头每两秒钟拍摄一次,连续30天不间断记录。这套系统在四个约80只个体的大型混合群体中,收集了数百万条个体位置与交互数据。当两只鸟的身体接触时——这在斑胸草雀的社交中被称为“clumping”(聚群),系统会自动记录。这种身体接触往往伴随着相互理羽等亲密行为,是鸟类表达社交偏好的重要方式。
空间与情感的双重奏鸣
研究最引人入胜的发现之一,是空间选择和社交偏好在关系形成中的不同作用机制。通过引入空间与社会选择零模型,研究人员能够区分哪些关系是真正的社交选择,哪些只是因为共同使用某个空间而产生的偶遇。
结果显示,最亲密与亲密关系的维持主要由个体社会偏好驱动——鸟类主动选择了固定伙伴,这种选择超越了空间的限制。即使在可以自由移动的环境中,它们依然会寻找特定的伙伴进行互动。而中等关系则更多受到空间因素的影响,比如对特定栖木或取食点的共同偏好。这就像人类社会中,挚友之间的友谊不受距离限制,而普通朋友往往是因为在同一个办公室或社区而产生交集。
分形之美:从个体到群体的涌现
当研究人员将视角从个体转向群体时,另一个惊人的发现浮出水面。这些个体层面的分层关系,在种群层面形成了类似分形结构的多层次社会网络。分形是自然界中普遍存在的数学模式,从海岸线到雪花,从树枝到血管,都遵循着相似的扩展规律。
斑胸草雀社交网络的扩展比例与人类、大象、狒狒、逆戟鲸等大型哺乳动物高度相似,都接近3倍的增长率。这意味着,从最亲密的2个伙伴,到亲密的6-7个伙伴,再到中等关系的22-24个伙伴,每一层级的数量都是前一层的约3倍。这种跨物种的相似性暗示着,不同物种可能受到共同的认知与时间限制因子约束。

斑胸草雀雌雄的体色与花纹不同。雄鸟(左)从喉部到上胸部具有细密的黑白条纹,因此英文名为“Zebra Finch(斑马雀)”。雄鸟的脸颊呈橙色,下胸部有一道黑色横纹。此外,雄鸟的嘴和腿的颜色比雌鸟(右)更深(图片来源:维基百科)
认知极限与时间预算的普遍法则
为什么如此不同的物种会演化出相似的社交结构?研究团队认为,这可能源于动物界普遍存在的认知和时间限制。维持亲密关系需要大量的时间和精力投入——相互理羽、共同觅食、协调行动,这些都是有成本的社交投资。
斑胸草雀的大脑虽小,却需要处理复杂的社交信息:记住每个个体的身份、追踪关系的变化、在冲突与合作之间做出选择。这种认知负担限制了它们能够维持的亲密关系数量。同时,一天只有24小时,用于社交的时间是有限的。研究发现,当环境温度升高时,斑胸草雀的聚群行为会增加,这表明它们的社交行为确实受到时间预算的制约。
这种认知与时间的双重限制,可能是跨物种社交结构相似性的根本原因。无论是拥有发达大脑的灵长类,还是体型庞大的大象,抑或是小巧灵活的鸟类,都面临着如何在有限的资源下优化社交网络的共同挑战。
展望:社会复杂性研究的新篇章
这项研究不仅扩展了我们对鸟类社会性的认知,更为理解动物如何在认知与时间限制下组织群体生活提供了新的理论依据。斑胸草雀的多层次社交结构提示我们,复杂的社会组织可能不是少数“高等”动物的专利,而是动物界普遍存在的适应性策略。
未来的研究将进一步探索这种社交结构的功能意义。多层次的社交网络如何影响疾病传播?如何促进信息和文化的传递?在面对环境变化时,这种结构又提供了怎样的适应优势?这些问题的答案,不仅将深化我们对动物社会的理解,也可能为人类社会网络的研究提供新的视角。
从澳洲内陆的小小斑胸草雀,到非洲草原上的大象群落,从深海中的鲸群,到热带雨林中的灵长类社群,生命以惊人的相似性编织着社交的网络。这些发现提醒我们,在看似迥异的生命形式背后,可能隐藏着普遍的组织原则。理解这些原则,将帮助我们更好地认识生命的复杂性,以及我们自己在这个星球生命网络中的位置。
参考文献:
【1】Zhang Y, Jiang X, Aplin LM, Wang D, Farine DR. Social and spatial drivers of the multitiered structure of zebra finch social networks. Proc Biol Sci. 2025 Oct;292(2056):20250978. doi: 10.1098/rspb.2025.0978. Epub 2025 Oct 8. PMID: 41057005; PMCID: PMC12503950.

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