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你以为候鸟迁徙只是怕冷?其实我们至今都没搞清楚原因

已有 3548 次阅读 2019-12-23 10:19 |系统分类:科普集锦


有一只倒霉的灰雁,不小心被困在渔网之中,飞不起来。一个小男孩连忙赶来扯断了缠住它的网绳。渔网一断开,它便急忙张开翅膀,飞向高空,追赶自己的同伴。接下来,这群灰雁不知疲倦地扇动着翅膀,开始了九死一生的迁徙之旅.....
 这个出自《迁徙的鸟》的片段曾感动过无数观众。不得不说,鸟的迁徙是地球上最具吸引力的自然现象之一。


每年有数以百亿计的鸟儿,在相隔数千乃至数万千米的繁殖地和越冬地之间往返迁徙,演绎着一场场生命的奇迹。



然而,我们人类却对它们为什么要迁徙知之甚少。很多人只是简单地认为它们往南方迁徙是为了御寒。但事实上,这种观点早就过时了。


伴随着研究的深入,我们会发现鸟类的迁徙充满着无穷的奥秘,一次次地颠覆人类的认知。而在探索成因之前,让我们先从一种奇特的鸟开始破除误解。 


扁嘴海雀(Ancient murrelet),一直以来被视作鸟类家族中的“四不像”。它嘴像麻雀,体似企鹅,脚蹼如鸭,雏鸟羽色同幼鸡。最迥异于其他鸟的是,它的双腿生在尾部,站立时直立身子,走起路来一摇一摆得像是步履蹒跚的老人。


然而,看似笨拙的它们每年都会飞行大约8000公里,横跨整个北太平洋,纵横往返于美亚两州。比如它们会在加拿大西部繁殖,然后不辞千里飞到中日韩的海洋中度过冬季。而它也是目前唯一已知横跨北太平洋的鸟类。


扁嘴海雀(Ancient murrelet)


一开始,人们认为迁徙是它们天冷了,为了躲避冬天放出的大招。然而,最新研究发现事实并非如此。它们往返的地方在同一时间也拥有相似的温带气候。理论上来说,如果它们冬季待在繁殖地,那里的环境也能使它们存活下去。


既然如此,它们为什么要千里迢迢地进行迁徙呢?对此,科学家感到百思不得其解,仍未能找到答案。不过,这个例子明显地推翻了我们固有的认知,鸟儿并非是因为气候寒冷才进行迁徙的。毕竟在腊月深冬,我们的身边也不乏看见鸟儿的身影,比如麻雀。


搞笑动图:加了手臂的麻雀

我们从小就知道迁徙指的是,野生动物因时间变化而大规模定向移动的行为,水生动物的“迁徙”又被称为“洄游”。但没有哪个类群的迁徙行为能像鸟的迁徙那样引起人类极大的兴趣。但并不是所有的鸟都具有迁徙行为。


根据鸟类迁徙活动的特点,我们可以将鸟类分为留鸟和候鸟两大类。顾名思义,留鸟指的是一年四季都停留在同一个地方,不进行迁徙。
比如飞行能力较弱的鸡形目鸟类。大多数留鸟都生活在气候较为温暖的地带,但在高寒地区也同样有留鸟, 比如生活在喜马拉雅上的雪鸡、南极的帝企鹅等。


藏雪鸡


而候鸟则是具有一定迁徙行为的鸟。它又主要再细分为冬候鸟、夏候鸟等。冬候鸟指的是,秋冬季来到某地越冬、春天离去的鸟,比如鸿雁、天鹅、野鸭等;


夏候鸟是春夏季来到某地,秋天离开的鸟。在这期间,它们往往担负着繁殖的重要任务,因此又称繁殖鸟,比如杜鹃、黄鹂等。


有趣的是,候鸟和留鸟之间的区别并不是绝对的。同一鸟种可能在不同的地区甚至在同一地区表现出不同的居留类型。比如原本在日本北海道繁殖的丹顶鹤是候鸟,但久而久之部分丹顶鹤已经放弃迁徙的本能,成为当地的留鸟;
又比如雀形目鸟类黑卷尾,在中国南部的海南岛、云南等地为留鸟,而在长江流域和华北则为候鸟。那么,究竟是什么原因决定了鸟的迁徙呢?为什么有些鸟去年还是候鸟,今年却变成留在北方过冬的留鸟了?


有科学家猜想鸟类的迁徙习性可以追溯到公元前1万年的冰川时期。当北半球冰雪时节到来之时,部分鸟类被迫离开故乡去寻找利于觅食的地方。当寒潮退却的时候,它们再从其他地方飞回来。
可等到第二年寒潮来袭的时候,去年未迁徙的鸟受到同伴的诱导,也加入了迁徙的队伍。年复一年,迁徙的队伍逐渐扩大,终于形成了候鸟的每年大迁徙。
也就是说,冰川周期性的侵蚀和退却,使鸟类形成与之相适应的定期性往返的迁徙生物遗传本能,于是便世代相传形成习性。

一望无际的南极冰盖


然而,此学说存在着一定的缺陷,它并不能解释为什么有的鸟类不迁徙,并且冰川期仅占鸟类生存历史的1%。如此短暂的时间,对鸟类遗传性的影响恐怕有限。


另一种主要的观点则是“能量消耗论”,有科学家认为候鸟迁徙是由于自身“能量消耗”驱动的。这是因为迁徙过程中需要耗费许多能量造成的。
比如鸟从北方迁飞南方的过程中,昼夜所消耗的能量比在30℃定居条件下要多6倍。因此在越冬季节,“迁徙”所消耗的能量比“定居”多得多。


近年来,美国亚利桑那大学的W. Alice Boyle和Courtney Conway两位科学家又提出了研究鸟类迁徙的新思路。他们认为原因并没有人类想得那么神秘,它们之所以进行迁徙很可能纯粹是因为它们饿了。 这个新假说是他们通过研究379种生活在新大陆的霸鹟的生活习性而获得的。霸鹟是霸鹟科鸟类的简称,它们主要分布于南美洲热带地区,少数分布于中美洲至北美洲。 作为鸟纲中最大的科,这个科中既有留鸟也有候鸟,两者有时还会互相转换。之所以会出现迁徙现象,是因为部分地区在寒冷时会出现食物短缺的现象,逼得它们不得不背井离乡,向温度高,食物多的地区迁徙。


红色为霸鹟的分布


研究者认为,这个新假说也能普及到绝大多数鸟类的身上。就拿北半球来说,夏季北方适合鸟类的繁殖,而此时南方温度太高、人为活动影响也大,不适合大多数鸟类孵化为幼鸟。


而北方地广人稀,对鸟类来说更加安全。然而到了冬季,鸟类面临着北方冰雪覆盖而找不到食物的生存难题,所以它们会选择南迁。这个假说也解释了为什么同一种鸟能在留鸟和候鸟之间转变的现象。


如果北方的食物四季不断,就算气温低,它们也不介意留下来过冬,候鸟就变成了留鸟。但如果北方的冬天没有吃的,它们也会为了生存选择南迁,留鸟也就成了候鸟。


前面提到的丹顶鹤之所以从候鸟变成留鸟,就是因为当地人持续在冬季定期投喂给予其稳定的食物来源。同样的现象也发生在常见的绿头鸭身上。绿头鸭在其大多数分布区是候鸟。但由于北京的城市公园中有不冻的水面,并有游人投食。如今那里也能见到大量绿头鸭,其中部分还是在北京繁殖、居留的个体。

水鸟绿头鸭的起落图


而另外两种中国东部的常见鸟乌鸫和白头鹎,直到本世纪初仍然被认为是留鸟。但最近十余年它们出现在了越来越多的北方城市中,甚至包括中国东北地区的辽宁、吉林,而且出现了迁徙现象。


那么,鸟为什么不全年都留在食物多的温暖地区呢?因为影响生存的不只有食物这一个因素。尽管赤道地区四季都很温暖,食物不缺,但天敌多,竞争压力也大。当北方回暖后,北方的食物多起来,而天敌和竞争者少,所以鸟儿又会飞回来了。 再来,一些不迁徙的鸟比如麻雀、乌鸦等就不存在食物短缺的问题吗?有研究者认为,这也许是与不同鸟类所需要的越冬和繁殖环境不同有关。对于那些不迁徙的小型林鸟来说,冬天它们能靠寻找冰雪之上的草籽、浆果等充饥。 由此看来,关于鸟的迁徙研究不断出现新的课题等我们去探索。如今在气候变化、人为影响等因素干预下,一些鸟类的分布范围发生了全球性的改变,相应地也形成新的迁徙、扩散行为。


也许为了生存下去,它们不仅能不辞万里地进行迁徙,还会改变几千年的习性吧。

Ancient murrelet .Wikipedia.on 16 November 2019, at 03:18 (UTC).Bird flies 16,000-kilometre Pacific circuit for no clear reason7 August 2015 By Rachel David.newscientist.comBoyle W A, Conway C J. Why migrate? A test of the evolutionary precursor hypothesis[J]. American Naturalist, 2007, 169(3):344-359.Boyle W A, Conway C J, Bronstein J L. Why do some, but not all, tropical birds migrate? A comparative study of diet breadth and fruit preference[J]. Evolutionary Ecology, 2011, 25(1):219-236.闻丞,徐永春.鸟的迁徙 中国大地的生命奇迹[J].森林与人类,2019(05):8-27. 姚毅,肖辉跃.4月1日至7日2019年爱鸟周 维护生命共同体 关注候鸟迁徙[J].林业与生态,2019(04):2+49-50. 纪录片:《迁徙的鸟》叶澍.海鸟的迁徙[J].海洋世界,2016(11):6-7.





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