當(dāng)葉落花黃、秋風(fēng)蕭瑟,屬于候鳥(niǎo)的旅程即將開(kāi)啟。它們有的瘋狂進(jìn)食以囤積足夠的脂肪,有的開(kāi)始褪去繁殖飾羽,更換上更加柔滑的羽毛,總之,這趟旅途,候鳥(niǎo)們準(zhǔn)備好了。
在這個(gè)時(shí)候,我們也迎來(lái)了世界候鳥(niǎo)日。遷徙是候鳥(niǎo)的使命,是終其一生守護(hù)的一種承諾,即使有可能會(huì)因此付出生命的代價(jià)。
一、候鳥(niǎo)的遷徙習(xí)性,是與生俱來(lái)的本能嗎?
候鳥(niǎo)是在繁殖區(qū)和越冬區(qū)之間進(jìn)行定期遷徙的鳥(niǎo)類(lèi),種數(shù)約占全部鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)的三分之一。從寒冷的北極到炎熱荒涼的沙漠,從廣袤的平原到蒼茫的大海,天空中都會(huì)出現(xiàn)候鳥(niǎo)振翅高飛的身影。
候鳥(niǎo)的遷徙是對(duì)環(huán)境改變的一種積極適應(yīng)本能,這種遷徙的特點(diǎn)是定期、定向而且多集成大群。各種候鳥(niǎo)每年遷徙的時(shí)間是很少變動(dòng)的,遷徙的途徑也都是常年固定不變的,而且往往沿著一定的地勢(shì),如河流、海岸線或山脈等飛行。許多種候鳥(niǎo)的南遷和北徙經(jīng)過(guò)的是同一條途徑,但每種候鳥(niǎo)遷徙的途徑是各不相同的。
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候鳥(niǎo)為什么要進(jìn)行這些季節(jié)性的遷徙?遷徙是如何演化形成的?長(zhǎng)期以來(lái)一直是科學(xué)家爭(zhēng)論的話題。 但目前的研究結(jié)果還無(wú)法確定鳥(niǎo)類(lèi)的祖先從何時(shí)開(kāi)始遷徙,追蹤古鳥(niǎo)類(lèi)的遷徙歷史還不太現(xiàn)實(shí)。
引起鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的原因也很復(fù)雜。候鳥(niǎo)的這種本能不僅有遺傳和生理方面的因素,也是對(duì)外界生活條件長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果,并且與氣候、食物等生活條件的變化有著密切的關(guān)系。遷徙可以避免北方冬季的嚴(yán)寒、南方夏季的酷暑,并且能夠在合適的時(shí)間和地點(diǎn)取得充足的昆蟲(chóng)、鼠類(lèi)、植物的果實(shí)和種子等食物,特別是滿足它們筑巢產(chǎn)卵、繁育后代的最佳條件。
不過(guò),候鳥(niǎo)的遷徙距離大多長(zhǎng)短不一,如有些種類(lèi)幾乎可以跨越全球,而另一些種類(lèi)的遷徙卻僅僅發(fā)生在一個(gè)山坡上,在海拔較高的地方和山谷之間往返。而且,并不是所有候鳥(niǎo)的遷徙路線都是南北走向,有的呈東西向,有的路線更為曲折。
因此,候鳥(niǎo)遷徙的原因至今尚無(wú)確切的答案。目前普遍認(rèn)為,候鳥(niǎo)遷徙是為了適應(yīng)氣候和應(yīng)對(duì)食物短缺,也可能是由于光照變化等外部條件的改變引起了鳥(niǎo)類(lèi)機(jī)體激素調(diào)節(jié)的變化,并影響到它們的遷徙行為。例如南方春季溫度的提升會(huì)促進(jìn)鳥(niǎo)類(lèi)性腺的發(fā)育成熟,進(jìn)而促使它們遷徙到比較涼爽的地區(qū)去繁衍后代。
二、自帶“導(dǎo)航”系統(tǒng),千里往返也能定向識(shí)途
抵達(dá)目的地,并非只是直線飛行那么簡(jiǎn)單。候鳥(niǎo)們需要面對(duì)風(fēng)雨雷電以及其他自然因素對(duì)飛行路線所造成的影響,并且有時(shí)也要為了進(jìn)食或避開(kāi)不合適的環(huán)境而進(jìn)行一定程度的改變。難道候鳥(niǎo)在遷徙過(guò)程中,頭腦中就已繪制好了導(dǎo)航地圖?
科學(xué)家開(kāi)展相關(guān)研究主要始于上個(gè)世紀(jì)中葉的一系列大膽的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)候鳥(niǎo)的感知系統(tǒng)主要來(lái)自這幾方面:首先是視覺(jué)。候鳥(niǎo)通過(guò)觀察山脈、水域這樣的標(biāo)志性地標(biāo),并利用天體(天空中日月星辰的位置)等確定長(zhǎng)距離飛行的位置和方向。
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科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),一些候鳥(niǎo)在遷徙時(shí)更多地采用比地標(biāo)更可靠的“太陽(yáng)羅盤(pán)”來(lái)定向,并且用“時(shí)鐘變換”證明了它們有一種內(nèi)在的時(shí)間感,即使烏云蔽日,也能通過(guò)觀測(cè)偏振光的改變來(lái)相應(yīng)地調(diào)整航向。在夜間飛行時(shí),它們則根據(jù)星空來(lái)把握方向。相傳在芬蘭神話中,銀河被稱(chēng)為“鳥(niǎo)的小徑”,因?yàn)樗鼈冏⒁獾胶蝤B(niǎo)遷徙時(shí)是靠著銀河來(lái)指引的,銀河也被認(rèn)為是鳥(niǎo)兒們真正的居所。
其次是嗅覺(jué)。在接近目標(biāo)而需要更準(zhǔn)確的定位時(shí),氣味、次聲波和聲音線索等則顯得更為重要。鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)曾經(jīng)去過(guò)地方的氣味非常敏感,而且記憶力十分強(qiáng)大,可以識(shí)別遷徙目的地所具有的特有氣味。
此外,磁場(chǎng)、偏振光、紫外線等也是幫助候鳥(niǎo)飛越千里不迷航的重要依據(jù)。
20世紀(jì)70年代末,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)類(lèi)的大腦中含有少量磁石——一種類(lèi)似磁鐵礦的物質(zhì),在其大腦中形成“指南針”。進(jìn)而,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在鳥(niǎo)類(lèi)的眼睛中存在能夠感知甚至看見(jiàn)地球磁場(chǎng)的特定化學(xué)物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)與鳥(niǎo)類(lèi)大腦中處理視覺(jué)信息的區(qū)域相聯(lián)系。在鳥(niǎo)類(lèi)的視野中,磁場(chǎng)或磁方向可能會(huì)形成一個(gè)亮點(diǎn)或暗點(diǎn),當(dāng)鳥(niǎo)類(lèi)轉(zhuǎn)頭時(shí),它們的視野也會(huì)隨之移動(dòng)。在最近的一項(xiàng)研究中,科學(xué)家對(duì)一種候鳥(niǎo)眼中的隱花色素(Cryptochrome4,Cry4)的磁靈敏度進(jìn)行測(cè)試后發(fā)現(xiàn),這種蛋白就是讓候鳥(niǎo)能夠利用地球磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的“活羅盤(pán)”。遷徙鳥(niǎo)類(lèi)的Cry4蛋白比非遷徙鳥(niǎo)類(lèi)的Cry4蛋白的磁場(chǎng)敏感性更強(qiáng)。這項(xiàng)研究進(jìn)一步揭示了候鳥(niǎo)體內(nèi)的確存在著磁靈敏分子。
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近幾年,科學(xué)家除了通過(guò)傳統(tǒng)的野外觀測(cè)和環(huán)志等手段外,也開(kāi)始廣泛地利用雷達(dá)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、光敏地理定位儀、遙感技術(shù)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行候鳥(niǎo)的飛行跟蹤和研究工作,已經(jīng)基本摸清了全球鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的主要路線,對(duì)候鳥(niǎo)的導(dǎo)航機(jī)制也有了越來(lái)越多的了解。
三、候鳥(niǎo)面臨的生存危機(jī),遠(yuǎn)比你想象得要大
每年,數(shù)以?xún)|計(jì)的候鳥(niǎo)在地球不同的地方來(lái)往穿梭,堪稱(chēng)地球上最震撼、也最令人著迷的自然現(xiàn)象之一。而對(duì)候鳥(niǎo)而言,這場(chǎng)旅途卻是一場(chǎng)關(guān)乎生存的生死搏擊。
候鳥(niǎo)的遷徙既要克服長(zhǎng)途飛行的辛勞,還要克服大自然嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),更要面臨天敵和人類(lèi)活動(dòng)帶來(lái)的威脅。因此,遷徙對(duì)候鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)并不像人們想象的那么有趣,而是為了生存而進(jìn)行的一場(chǎng)博弈。
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在遷徙的途中,錯(cuò)過(guò)覓食的最佳時(shí)間或地點(diǎn)、食物短缺、狂風(fēng)驟雨等因素,都有可能吞噬這些生靈。遷徙時(shí)間的早晚同樣潛藏危機(jī):啟程太早,意味著北方的生活環(huán)境還被冰雪覆蓋,過(guò)晚則有遭遇暴風(fēng)雨的危險(xiǎn)。在全球氣候變暖的今天,極端氣候事件發(fā)生頻率增加,氣候變化引發(fā)的棲息地和食物資源的不確定性,將會(huì)導(dǎo)致候鳥(niǎo)生活史的紊亂,進(jìn)而打亂物候或遷徙規(guī)律的耦合關(guān)系,對(duì)候鳥(niǎo)的生存產(chǎn)生致命威脅,可能已經(jīng)超出了它們能夠承受的范圍。
世間兇險(xiǎn)不止于此。除了亂捕濫獵,城市化建設(shè)、圍湖造田、人為破壞、污染棲息地等人類(lèi)活動(dòng)更是一場(chǎng)無(wú)聲無(wú)息的“候鳥(niǎo)獵殺”。近幾十年來(lái),許多候鳥(niǎo)因不慎撞碰燈塔、煙囪、大橋、電線或人工建筑物而死亡,特別是令人觸目驚心的“鳥(niǎo)撞”事件——事實(shí)上,鳥(niǎo)撞已經(jīng)甚至被認(rèn)為是由人類(lèi)造成的鳥(niǎo)類(lèi)死亡的第二大原因。
導(dǎo)致鳥(niǎo)類(lèi)“集體撞擊”的元兇主要是白天建筑玻璃的反光和透光,以及夜晚的燈光。在高樓林立的大都市布滿了玻璃幕墻,鳥(niǎo)類(lèi)在白天可能由于玻璃的反光及可透過(guò)性,沒(méi)有意識(shí)到玻璃的存在,或者因建筑物的玻璃反射出天空和綠地,使鳥(niǎo)在飛行的時(shí)候時(shí)產(chǎn)生誤解;在夜間,它們更可能會(huì)被人造燈光所迷惑,失去方向感撞擊到高樓,特別是在有霧的時(shí)候更加危險(xiǎn)。
避免候鳥(niǎo)撞樓最好的方法就是盡量大幅度減少城市的光污染,盡量避免用大面積的玻璃作外墻。基于研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),科學(xué)家建議建造可以通過(guò)投射圖案的新型玻璃幕墻,或者在玻璃的外面布置鳥(niǎo)類(lèi)可見(jiàn)的圖案,從而對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)起到警示作用。平面圖案必須看起來(lái)像是有空間感的立體物,這樣它們才會(huì)因物體間相鄰的“空間”太小而避免從中間飛過(guò)。
冬去春來(lái),生生不息。人類(lèi)在自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,如何能夠保護(hù)遷徙的候鳥(niǎo)不受傷害,讓它們與人類(lèi)一起共享一片藍(lán)天,仍然是一個(gè)需要認(rèn)真對(duì)待的重要課題。
作者:
李湘濤 國(guó)家自然博物館研究員,中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)會(huì)榮譽(yù)常務(wù)理事
出品:科普中國(guó)
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