鳥類遷徙竟然是因為餓?
春節(jié)過后,中國人完成了史上規(guī)模最大的人類“遷徙”,返回了工作崗位。候鳥此時也正忙著飛到繁殖地繁衍后代。然而與人類返鄉(xiāng)不同,候鳥遷徙路途艱險,甚至可能有性命之虞,為何它們還要固執(zhí)的冒死往返?又為何它們在遷徙途中能精準地找到所要飛往地區(qū)的方位和路線呢?這可能是近幾十年困擾鳥類科學家最大的難題。
為了解釋鳥類遷徙的原因,科學家們提出過不少假說,比如“南方起源”假說認為,鳥類起源于南方,然后被分裂的大陸帶去了北方所以要飛回來;還有人提出,鳥類原本起源于高緯度地區(qū),然后被冰川逼到了南方,冰川退去后為了重返北方才養(yǎng)成了遷徙的習性,即“北方起源”假說。這些假說雖然很有“游子還鄉(xiāng)”的畫面感,但都有各自的理論漏洞。
有的人從地球歷史來考慮鳥類遷徙的起源問題,認為鳥類的遷徙習性起源于冰川時期。而冰川周期性的侵蝕和退卻,使鳥類極易形成與之相適應的定期性往返的遷徙生物遺傳本能,于是便世代相傳形成習性。但此學說存在著一定的缺陷,它并不能解釋為什么有的鳥類不遷徙,并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。
直到前幾年,美國亞利桑那大學的兩位科學家提出了一個非常簡單的解釋,為研究鳥類遷徙提供了新的思路。他們認為,鳥類遷徙的原因很簡單,就是因為餓,說的專業(yè)點叫“季節(jié)性的食物缺乏”。
業(yè)內(nèi)有名的鳥類觀測學者、中國野生動物保護協(xié)會科考委員會副主任委員、沈陽理工大學環(huán)境學院生態(tài)研究室主任周海翔也認為,從現(xiàn)實來說,鳥類的遷徙動力最明顯的就是食物誘惑。以北半球為例,他說,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(shù)鳥類孵化幼鳥,而北方地廣人稀,對鳥類來說安全性更好。但是到了冬季,鳥類面臨著北方冰雪覆蓋而找不到食物的生存難題,因此它們會選擇南遷。
那么一些不遷徙的鳥如麻雀、烏鴉等就不存在食物短缺的問題嗎?周海翔推測,這應該與不同鳥類需要的越冬和繁殖環(huán)境不同有關(guān),特別是一些小型林鳥不遷徙的比較多,冬天它們可以靠尋找冰雪之上的草籽、漿果等充饑。
遷徙距離從不遠萬里到一個山頭?
同樣是鳥類的遷徙活動,但遷徙的距離卻長短不一。
往返于南北極之間的北極燕鷗遷徙距離長達1.8萬公里,而克氏星鴉的遷徙僅僅發(fā)生在一個山頭上,從高海拔到山谷只有區(qū)區(qū)幾千米直線距離。這又是為什么呢?
周海翔認為,遷徙距離和物種關(guān)系較大。生活在內(nèi)陸地區(qū)的鳥一般遷徙距離不會太遠,但是在海岸線生活的鳥類遷徙路線最長可能跨越大洲,而生活在高海拔山區(qū)的鳥類,有些則是沿著雪線垂直遷徙,夏季往高海拔地區(qū)走,冬季往低海拔移動。
他進一步解釋說,內(nèi)陸繁殖的鳥兒在遷徙途中找到相適應的生存環(huán)境相對容易,而且在內(nèi)陸地區(qū),由于伴生現(xiàn)象的存在,人類投食、農(nóng)耕后田地里殘剩的顆粒、城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垃圾場、北方水電設(shè)施致使本該封凍的河流有了不凍的水域等因素都會導致一些鳥類不再遷徙。沿海岸線生存的鳥種以淺水中的生物為食,冬季北半球整個海岸線凍結(jié),這些鳥類就會往南尋找不凍的海岸線越冬,要找到相適宜的海岸線,往往需要飛到大陸或海洋的另一端。而生活在高海拔山區(qū)的鳥類,由于它們生存需要的食物冬天可能被積雪覆蓋了,只要到了低海拔區(qū)就能找到食物,因此也就沒必要向更遠的地方遷徙了。
遷徙途中鳥類如何做到不迷路?
鳥類在遷徙過程中的定向?qū)Ш綑C制被認為是整個鳥類學中最復雜的一個問題。
據(jù)周海翔的長期觀測,雖然遷徙中確實有迷失方向的鳥兒,但大多數(shù)鳥兒無論怎么飛,總的大方向都不會錯。那么鳥類飛在空中是如何定位導航的呢?
對于鳥類導航定向機制的研究,直到20世紀50年代才開始。目前,學界已有的定向假說主要包括兩大類,一類是以陸地標志說和天體導航說為主的視覺定向假說,另一類是包括地磁定向說在內(nèi)的非視覺定向假說。
陸地標志說認為,鳥類依靠遷徙途經(jīng)的地形和景觀如山脈、海岸、河流、森林和荒漠等為標記,以其特別發(fā)達的“視覺分析器”,視地形的凹凸特征來選擇飛行方向,完成定向遷徙。但周海翔認為,陸地標志說并不能完全解釋鳥類遷徙定位問題?!拔覀兘鼛啄旮櫟暮芏鄠€體,都是直接跨海飛行走直線的,并不沿著海岸線飛,而在海上它們很難找到標志物?!贝送?,如果它們以陸地景觀為標記,那么候鳥必須每次遷徙都走同一路線,但事實上它們每次遷徙雖然起點和終點相同,但走的路線都相差很遠。而且它們在遷徙時是邊飛邊覓食,走走停停,一般情況與地面的相對高度也就一百米左右,以這樣的高度要辨識幾百公里外的目標,可能性應該不大。
天體導航說是由科學家在圓形籠內(nèi)對歐洲葦鶯進行實驗得出的??茖W家發(fā)現(xiàn),歐洲葦鶯、白喉雀等鳥類能根據(jù)夜空中星宿的位置定向。還有些候鳥則是白天以太陽、夜晚以星宿位置來導航的。
對此,周海翔認為,如果鳥類是在某個固定的時間遷徙,或許就能夠依據(jù)太陽和星宿導航。然而,鳥類遷徙看起來好像是說走就走,主要是看氣候條件,啟程日期不固定、時間都沒準兒,所以鳥類遷徙定位僅靠觀天象并不準確。
既然鳥類靠視覺定位站不住腳,那會不會是靠其他來定位的呢?于是地磁定向說應運而生。
該理論認為,鳥類通過感知地理北極與磁北極偏角來確定經(jīng)度,也就是說,在南來北往飛越數(shù)千公里的遷徙過程中,候鳥依靠地球的磁場來定位。信鴿就存在地磁場定向機制,它們即使在看不到星象的陰天也能正常返巢,但當給信鴿的頭上加上一塊具有特定極性的人工磁鐵后,它就不能按照正確的方向飛行了。然而,有些鳥種是東西向遷徙的,例如遺鷗主要越冬地在天津以東的海岸線,但是它們的繁殖地是在西面的陜西榆林及內(nèi)蒙古的鄂爾多斯。顯然它們無法靠地球磁場定位。
周海翔說,目前對于鳥類遷徙有環(huán)志觀察法,現(xiàn)在還能利用跟蹤器進行衛(wèi)星跟蹤,可以知道更多鳥類遷徙途中的信息,但鳥類到底靠什么定位仍然沒有科學的解釋。
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