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回家,人與鳥有著諸多驚人的相似

作者:趙序茅(中國科學院動物研究所)

年關臨近,春運開始,無數在外漂泊的遊子歸心似箭:雖然外面的世界很精彩,可依舊「月是故鄉明」。

人類「每逢佳節倍思親」,鳥類也會「故鄉今夜思千里」。用不了多久,鳥類大軍也開始春季遷徙了,它們要回到出生的地方。

全球現存有近一萬種鳥類,其中超過20%是候鳥。這些候鳥每年在固定時間、沿固定路線往返於繁殖地和越冬地之間。這個繁殖地——鳥類出生的地方,就是鳥類的「故鄉」。

回家——九九八十一難

小明家住東北那旮旯,卻在南方上班,每到年關,他就感嘆「行路難」,路上要坐幾天的火車。其實,他這點路程對於鳥類而言是微不足道。

在2007年的春季,一隻斑尾滕鵬從紐西蘭出發,在7天內連續飛行10300千米到達中國黃海北部,在鴨綠江口休息一個多月後繼續遷徙,在6天內連續飛行6500千米到達位於美國阿拉斯加的繁殖地。這是目前已知的鳥類連續飛行距離的最遠紀錄!

要論世界上最遠的回家路當屬北極燕鷗,它們回家一趟需要飛行40000千米,相當於在赤道上走一圈。這麼長的距離,即便是坐飛機,估計也得飛上50個小時。如果小明知曉了鳥兒的回家之路,還會覺得回家遠么?

路漫漫,不僅遠,更是險。人類中張騫出使西域,蘇武塞外牧羊,玄奘西遊取經……無不是充滿艱難險阻,如果沒有堅強的意志,他們無法再次回到故鄉。相比人類,鳥兒的歸鄉路有過之而無不及。

鳥類中蓑羽鶴的歸途堪比「玄奘取經」。成年蓑羽鶴體長在98 厘米左右,異常纖瘦,在鶴家族中體型最小。因體型嬌小玲瓏、舉止嫻雅、性情羞怯溫柔,如閨中小姐,蓑羽鶴又被稱為「閨秀鶴」。

然而蓑羽鶴有閨秀之名,卻無小姐之命!和唐三藏類似,蓑羽鶴(中國境內的部分蓑羽鶴)也要往返於中國和印度之間,它們夏季在中國繁殖,冬季在印度越冬。玄奘取經路上要行走十萬八千里,經歷九九八十一難。然而,蓑羽鶴路途之險,絕非西遊之路可比。每年遷徙的季節,蓑羽鶴要經歷重重艱難險阻。

在蓑羽鶴的遷徙路線中,東部那條路線是直接穿越世界上最高的山脈——喜馬拉雅山脈。在穿越喜馬拉雅山之前,蓑羽鶴需要穿過中國最大的沙漠——塔克拉瑪干沙漠,那裡一向被認為是生命的禁區。經過上千里的航程,穿越「死亡之海」後,蓑羽鶴的體力已經消耗了大半,中途的補充遠不及路上的消耗。

鶴群旅途中最後一個也是最危險的一個阻礙是喜馬拉雅山脈,此時真正的危險才剛剛開始。為了到達南亞它們必須向這座高山發起挑戰。沖頂時不幸遇到風暴和寒流,鶴群就不得不原路返。在喜馬拉雅山脈北麓多停留一天,就多一份危險。運氣不佳的時候,可能要停留時間更長。每耽誤一天就多流失一份體力,減少一份成功的希望。在喜馬拉雅山脈北坡,蓑羽鶴不僅是忍受天高、地寒,還面臨天敵的威脅。據科學家估計,每年有大約5萬隻蓑羽鶴飛越喜馬拉雅山,至少有1萬多隻蓑羽鶴會喪命歸途。

回家兩大難:走哪條路?帶多少吃的?

早在一個月前,春運搶票季就拉開了序幕,人們計劃著回家路線,可是路線就那麼幾條,選擇的餘地不大。這時候,有人開始羨慕鳥兒,可以在空中自由的飛行,想怎麼飛就怎麼飛!

其實,鳥類的路線並沒有她想得那麼完美,蒼天之大,能飛行的路線並沒有多少。這就好比,航空路線,天空這麼廣闊,能隨便飛嗎?

目前世界上有8條候鳥遷徙路線,其中經過我國的主要有3條:

第一條路線是西太平洋,主要是從阿拉斯加到西太平洋群島,經過我國東部沿海省份;

第二條路線是東亞澳洲的遷徙路線,主要是從西伯利亞到紐西蘭,經過我國中部省份;

第三條路線是中亞、印度的遷徙路線,主要是從南亞、中亞各國到印度半島北部,經過西藏,翻越喜馬拉雅山,經過青藏高原等西部地區。

看到沒,中國之大,鳥兒遷徙的大路線只不過三條(這裡說的是大路,小路要多些)。

既然選擇了遠方,就先準備點吃的。莊子逍遙遊中,講到出遠門要備糧,「適莽蒼者,三飡而反,腹猶果然;適百里者,宿舂糧;適千里者,三月聚糧。」古代人類在上路前要積累足夠的糧食。鳥類更是如此。

鳥類無法攜帶足夠的食物,但是可以把食物以脂肪的形式存儲在身體內。鴴鷸類可從澳洲大陸跨越西太平洋直接飛到我國長江口。它們遷徙前體重可以達到平時體重的數倍。

現代是交通日新月異,人類不需要多日備糧。千里之遙也可以朝發夕至。即便如此,在選擇交通方式上,也是因人而已,準確講叫「因財而異」。在人類社會中,錢與時間之間存在一個權衡:沒錢的人有時間,坐火車;有錢人,缺時間,坐飛機。

在鳥類的世界中,它們不需要錢,但是需要能量。此外,鳥類世界依舊考慮時間,因為它們的繁殖周期是有規律的。因此,遷徙之前,鳥類也算一筆能量和時間帳,不同鳥兒自然採取不同策略。

遷徙時間和能量消耗是鳥類遷徙對策的核心,目前已經知的有:

1.時間最短對策

鳥類縮短遷徙時間,以最快的速度完成整個遷徙過程

採取時間最短對策的鳥類一般在離開中途停歇地時攜帶儘可能多的能量,以減少在遷徙途中的停歇次數。因此,隨著它們在中途停歇地能量積累速度的增加,其攜帶的能量也顯著增加。

人類中,老闆節省下時間,可以干更多的事情,產更大的價值。同樣,採取時間最短對策的鳥類能夠儘早達目的地,從而佔據高質量的棲息地。

此外,縮短遷徙途中的時間,可以降低整個遷徙過程被天敵捕食的風險。

2.總能量消耗最小對策

採用該對策的鳥類通過減少在遷徙過程中的能量消耗,提高能量的利用率,從而使其在整個遷徙過程中消耗的總能量最小。

採取總能量消耗最小對策的鳥類並不需要在離開中途停歇地時攜帶更多的能量,隨著它們在中途停歇地能量積累速度的增加,其攜帶能量的增加較為緩慢。

3.攜帶額外能量所消耗的能量最小對策

這種策略相當於人類出行,盡量少帶乾糧,在火車上買

由於攜帶過多的能量儲備將使體重大大增加,從而增加鳥類在遷徙過程中所消耗的能量。就像你出門帶太多的東西上路,行動不方便,還累。因此採用該對策的鳥類通過減少攜帶的能量,從而使其在遷徙過程中攜帶額外能量時所消耗的能量最小。

路太遠,服務區是必要的

人類回家之旅,不僅需要備糧,有時還需要中途停歇/轉車,自駕回家的人還時不時要進入服務區休息。對於鳥類,中途停歇就顯得更加重要,那麼遠的距離,很多時候不能一次性到達,因為不是每隻鳥都有北極燕鷗的本領,可以在空中一邊飛一邊捕食。它們需要停下來覓食、休息。

許多鳥類每年在繁殖地和越冬地之間進行上萬千米的長途遷徙。在遷徙過程中,鳥類所消耗的能量是其在遷徙以前身體所積蓄能量的數倍。為了完成長距離的遷徙,鳥類在遷徙途中需要在一系列的中途停歇地補充食物並積蓄能量,為下一階段的飛行做準備。因此,中途停歇地是聯繫鳥類繁殖地和越冬地的樞紐,是它們遷徙途中的驛站。

復旦大學馬志軍教授,對於鳥類遷徙停歇地有過系統的研究。他認為:「在遷徙過程中,鳥類花費大量的時間在中途停歇地補充能量,其能量的補充速度影響著鳥類的遷徙速度和遷徙方式,並決定著鳥類能否順利完成整個遷徙活動。另外,由於鳥類在到達繁殖地的初期可能面臨著嚴寒、食物缺乏等不利的環境條件,在中途停歇地儲備的能量和營養物質對一些鳥類的成功繁殖也起到至關重要的作用。因此,中途停歇地對於遷徙鳥類完成其完整的生活史過程具有重要作用。」

舉個例子,可以更好理解遷徙停歇地的作用,如鳳頭蜂鷹從位於日本的繁殖地遷往位於印度尼西亞爪哇的越冬地時,先從東海或黃海進人我國大陸,再跨過海南島經東南亞到達爪哇。此外,中國渤海灣是國際鳥類遷徙的重要驛站。每年無數從澳大利亞遠到而來的鳥類再次經過短暫的修整,繼續北上。然而,如今灘涂被開發、污染,很多鳥兒找不到驛站。如同一個人走在茫茫荒野,沒有食物,沒有住宿,沒有驛站。其境遇可想而知。

孩子,來上一節遷徙課吧

火車站上,許多大人抱著孩子,這些孩童在大人帶領下就會慢慢知曉回家的路。鳥類中,遷徙是本能,但是遷徙之路,確是來自後天的學習。為了研究鳥類的遷徙,多少是基於本能,多少是基於後天的學習,美國科學家做了一個有趣的實驗。

為了研究鶴的遷徙,科學家對美國威斯康辛州國家野生動物保護區的一個美洲鶴種群進行長達8年的跟蹤觀察。這群鶴是人工養殖的,到了遷徙的時候,它們也蠢蠢欲動,也知道秋季往南,春季往北,可是世界那麼大,它們不知道走那條路線。當然,自然狀態下的美洲鶴是知道遷徙路線和目的地的。既然這群美洲鶴不知何去何從,那就教給它們。

在美洲鶴出生後的第一個秋天,科學家駕駛超輕型飛機帶著這群鶴向南方遷徙。經過這麼幾次訓練後,在後續的所有遷徙活動中,鶴群在沒有飛機導航的情況下也能自由遷徙。這充分說明了鶴群後天學習的重要性。

還是這群鶴,科學家對鶴群成員進行調整,給鶴群組成了不同的年齡結構,比如有的鶴群年長者為1歲,有的鶴群年長者為8歲。

下面就是見證奇蹟的時刻:通過數據分析得出遷徙鶴群中年齡最大者為1年時,該鶴群會偏離它們的路線約76.1 千米,而鶴群中年齡最大者為8年時,它們偏離其路線的距離僅46.8千米,這意味著7 年的遷徙經驗可使遷徙能力得到約38%的改善。

年長美洲鶴的社會學習在保持遷徙路線中發揮重要作用,在某個遷徙鶴群中如有年長、有經驗的美洲鶴,可幫助該鶴群保持一個直線的路徑飛往繁殖地。這也同時驗證了中國的一句名言:不聽老人言,吃虧在眼前。

人類中年長者有經驗,能帶路,而年輕者有速度,更有活力。下面的一句,我不說估計你也猜到了,鳥類也有類似的現象。美國的科學家於2008-2015年,給83隻金雕佩戴了衛星跟蹤器,跟蹤研究金雕的遷徙過程。結果很有趣:亞成年(年輕的)平均時速高於成年個體;成年個體雖然飛得慢,但是耐心好,每天飛行的距離是和亞成年是一樣的。

自然很神奇,在回家的路上,人與鳥類有諸多驚人的相似!大院er在這裡祝大家都能順利回家!

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