鳥的遷徙只是為了禦寒?你的知識點早就過時了

2019-12-22     SME科技故事


有一隻倒霉的灰雁,不小心被困在漁網之中,飛不起來。一個小男孩連忙趕來扯斷了纏住它的網繩。漁網一斷開,它便急忙張開翅膀,飛向高空,追趕自己的同伴。接下來,這群灰雁不知疲倦地扇動著翅膀,開始了九死一生的遷徙之旅.....

這個出自《遷徙的鳥》的片段曾感動過無數觀眾。不得不說,鳥的遷徙是地球上最具吸引力的自然現象之一。


每年有數以百億計的鳥兒,在相隔數千乃至數萬千米的繁殖地和越冬地之間往返遷徙,演繹著一場場生命的奇蹟。



然而,我們人類卻對它們為什麼要遷徙知之甚少。很多人只是簡單地認為它們往南方遷徙是為了禦寒。但事實上,這種觀點早就過時了。


伴隨著研究的深入,我們會發現鳥類的遷徙充滿著無窮的奧秘,一次次地顛覆人類的認知。而在探索成因之前,讓我們先從一種奇特的鳥開始破除誤解。


扁嘴海雀(Ancient murrelet),一直以來被視作鳥類家族中的「四不像」。它嘴像麻雀,體似企鵝,腳蹼如鴨,雛鳥羽色同幼雞。最迥異於其他鳥的是,它的雙腿生在尾部,站立時直立身子,走起路來一搖一擺得像是步履蹣跚的老人。


然而,看似笨拙的它們每年都會飛行大約8000公里,橫跨整個北太平洋,縱橫往返於美亞兩州。比如它們會在加拿大西部繁殖,然後不辭千里飛到中日韓的海洋中度過冬季。而它也是目前唯一已知橫跨北太平洋的鳥類。


扁嘴海雀(Ancient murrelet)


一開始,人們認為遷徙是它們天冷了,為了躲避冬天放出的大招。然而,最新研究發現事實並非如此。它們往返的地方在同一時間也擁有相似的溫帶氣候。理論上來說,如果它們冬季待在繁殖地,那裡的環境也能使它們存活下去。


既然如此,它們為什麼要千里迢迢地進行遷徙呢?對此,科學家感到百思不得其解,仍未能找到答案。不過,這個例子明顯地推翻了我們固有的認知,鳥兒並非是因為氣候寒冷才進行遷徙的。畢竟在臘月深冬,我們的身邊也不乏看見鳥兒的身影,比如麻雀。


搞笑動圖:加了手臂的麻雀


我們從小就知道遷徙指的是,野生動物因時間變化而大規模定向移動的行為,水生動物的「遷徙」又被稱為「洄遊」。但沒有哪個類群的遷徙行為能像鳥的遷徙那樣引起人類極大的興趣。但並不是所有的鳥都具有遷徙行為。


根據鳥類遷徙活動的特點,我們可以將鳥類分為留鳥和候鳥兩大類。顧名思義,留鳥指的是一年四季都停留在同一個地方,不進行遷徙。


比如飛行能力較弱的雞形目鳥類。大多數留鳥都生活在氣候較為溫暖的地帶,但在高寒地區也同樣有留鳥, 比如生活在喜馬拉雅上的雪雞、南極的帝企鵝等。


藏雪雞


而候鳥則是具有一定遷徙行為的鳥。它又主要再細分為冬候鳥、夏候鳥等。冬候鳥指的是,秋冬季來到某地越冬、春天離去的鳥,比如鴻雁、天鵝、野鴨等;


夏候鳥是春夏季來到某地,秋天離開的鳥。在這期間,它們往往擔負著繁殖的重要任務,因此又稱繁殖鳥,比如杜鵑、黃鸝等。


有趣的是,候鳥和留鳥之間的區別並不是絕對的。同一鳥種可能在不同的地區甚至在同一地區表現出不同的居留類型。比如原本在日本北海道繁殖的丹頂鶴是候鳥,但久而久之部分丹頂鶴已經放棄遷徙的本能,成為當地的留鳥;


又比如雀形目鳥類黑卷尾,在中國南部的海南島、雲南等地為留鳥,而在長江流域和華北則為候鳥。那麼,究竟是什麼原因決定了鳥的遷徙呢?為什麼有些鳥去年還是候鳥,今年卻變成留在北方過冬的留鳥了?



有科學家猜想鳥類的遷徙習性可以追溯到公元前1萬年的冰川時期。當北半球冰雪時節到來之時,部分鳥類被迫離開故鄉去尋找利於覓食的地方。當寒潮退卻的時候,它們再從其他地方飛回來。


可等到第二年寒潮來襲的時候,去年未遷徙的鳥受到同伴的誘導,也加入了遷徙的隊伍。年復一年,遷徙的隊伍逐漸擴大,終於形成了候鳥的每年大遷徙。


也就是說,冰川周期性的侵蝕和退卻,使鳥類形成與之相適應的定期性往返的遷徙生物遺傳本能,於是便世代相傳形成習性。


一望無際的南極冰蓋


然而,此學說存在著一定的缺陷,它並不能解釋為什麼有的鳥類不遷徙,並且冰川期僅占鳥類生存歷史的1%。如此短暫的時間,對鳥類遺傳性的影響恐怕有限。


另一種主要的觀點則是「能量消耗論」,有科學家認為候鳥遷徙是由於自身「能量消耗」驅動的。這是因為遷徙過程中需要耗費許多能量造成的。


比如鳥從北方遷飛南方的過程中,晝夜所消耗的能量比在30℃定居條件下要多6倍。因此在越冬季節,「遷徙」所消耗的能量比「定居」多得多。



近年來,美國亞利桑那大學的W. Alice Boyle和Courtney Conway兩位科學家又提出了研究鳥類遷徙的新思路。他們認為原因並沒有人類想得那麼神秘,它們之所以進行遷徙很可能純粹是因為它們餓了。

這個新假說是他們通過研究379種生活在新大陸的霸鶲的生活習性而獲得的。霸鶲是霸鶲科鳥類的簡稱,它們主要分布於南美洲熱帶地區,少數分布於中美洲至北美洲。

作為鳥綱中最大的科,這個科中既有留鳥也有候鳥,兩者有時還會互相轉換。之所以會出現遷徙現象,是因為部分地區在寒冷時會出現食物短缺的現象,逼得它們不得不背井離鄉,向溫度高,食物多的地區遷徙。


紅色為霸鶲的分布


研究者認為,這個新假說也能普及到絕大多數鳥類的身上。就拿北半球來說,夏季北方適合鳥類的繁殖,而此時南方溫度太高、人為活動影響也大,不適合大多數鳥類孵化為幼鳥。


而北方地廣人稀,對鳥類來說更加安全。然而到了冬季,鳥類面臨著北方冰雪覆蓋而找不到食物的生存難題,所以它們會選擇南遷。這個假說也解釋了為什麼同一種鳥能在留鳥和候鳥之間轉變的現象。


如果北方的食物四季不斷,就算氣溫低,它們也不介意留下來過冬,候鳥就變成了留鳥。但如果北方的冬天沒有吃的,它們也會為了生存選擇南遷,留鳥也就成了候鳥。


前面提到的丹頂鶴之所以從候鳥變成留鳥,就是因為當地人持續在冬季定期投喂給予其穩定的食物來源。同樣的現象也發生在常見的綠頭鴨身上。綠頭鴨在其大多數分布區是候鳥。但由於北京的城市公園中有不凍的水面,並有遊人投食。如今那裡也能見到大量綠頭鴨,其中部分還是在北京繁殖、居留的個體。


水鳥綠頭鴨的起落圖


而另外兩種中國東部的常見鳥烏鶇和白頭鵯,直到本世紀初仍然被認為是留鳥。但最近十餘年它們出現在了越來越多的北方城市中,甚至包括中國東北地區的遼寧、吉林,而且出現了遷徙現象。


那麼,鳥為什麼不全年都留在食物多的溫暖地區呢?因為影響生存的不只有食物這一個因素。儘管赤道地區四季都很溫暖,食物不缺,但天敵多,競爭壓力也大。當北方回暖後,北方的食物多起來,而天敵和競爭者少,所以鳥兒又會飛回來了。

再來,一些不遷徙的鳥比如麻雀、烏鴉等就不存在食物短缺的問題嗎?有研究者認為,這也許是與不同鳥類所需要的越冬和繁殖環境不同有關。對於那些不遷徙的小型林鳥來說,冬天它們能靠尋找冰雪之上的草籽、漿果等充飢。

由此看來,關於鳥的遷徙研究不斷出現新的課題等我們去探索。如今在氣候變化、人為影響等因素干預下,一些鳥類的分布範圍發生了全球性的改變,相應地也形成新的遷徙、擴散行為。


也許為了生存下去,它們不僅能不辭萬里地進行遷徙,還會改變幾千年的習性吧。

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.com

Boyle 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.

聞丞,徐永春.鳥的遷徙 中國大地的生命奇蹟[J].森林與人類,2019(05):8-27.

姚毅,肖輝躍.4月1日至7日2019年愛鳥周 維護生命共同體 關注候鳥遷徙[J].林業與生態,2019(04):2+49-50.

紀錄片:《遷徙的鳥》

葉澍.海鳥的遷徙[J].海洋世界,2016(11):6-7.


文章來源: https://twgreatdaily.com/_uFmNG8BMH2_cNUg5Ij0.html