鸟类迁徙的奇迹

□ 冯晨晨 马志军

鸟类的迁徙是它们的一种本能行为，很多鸟类的迁徙过程在我们看来是神奇和不可思议的，比如有的鸟能够一次不间断飞行10 000多千米。而且，对于鸟类迁徙的触发机制、迁徙路线的选择、迁徙的准备等，仍有很多尚待科学家探索的谜团

北极燕鸥是一种头顶黑冠的海鸟，体重不超过120克，每年固定地从其北极的繁殖区南迁至南极洲附近的海洋，之后再北迁回繁殖区，全部行程可达40 000千米。科学家将卫星追踪器绑在北极燕鸥的身上，发现这些鸟并没有按照最短的路线飞行。根据2015年的一次追踪实验，燕鸥飞了将近100 000千米，相当于地球周长的两倍多。

瑞典隆德大学的安德斯·赫登斯特罗姆说：“研究者自1890年起就用在鸟脚上戴脚环的方式研究鸟类了，但是脚环上的数据只会告诉你鸟类在什么地方被重新捕获，一旦它们远走高飞，我们就不会得到任何有用的信息了。”

随着科学技术的不断发展，科学家可以借助非常轻的追踪器，追踪鸟类壮观的旅程。通过这种方式，科学家发现了许多令人吃惊的结果。在短短的几年内对鸟类迁徙策略的了解，是过去一个世纪采用脚环的方法所无法获得的。与此同时，随着数学模型的建立和分子生物学的发展，也给这项研究带来了不一样的探索视角。

但是，鸟类的迁徙还有很多奥秘，比如鸟类真正的目的地是哪里？它们会为这样漫长的旅途做哪些准备工作?这些都有待科学家进行不断地探索。

鸟类为什么不厌其烦地进行迁徙

一些有迁徙习性的鸟类会在冬天到来时离开北欧，去往气候温暖的非洲中部。当另一个地方有适宜的温度和足够的食物时，它们会主动离开那些气候寒冷、白天短暂和食物紧缺的地方。这同时又产生了一个新的问题：为什么这些鸟类在春天冒着飞行几千千米的生命危险再次回去呢?它们为什么不一直待在温暖的地方呢？

其中一个学说是归结于筑巢空间。赫登斯特罗姆说：“在热带地区，鸟类对筑巢地的竞争非常激烈，所以它们选择不与同类竞争，在夏天向北飞寻找栖息地，以获取食物和筑巢的空间。它们得提前到达那儿，毕竟最好的筑巢点会很快被其他鸟占领。”这也就解释了为什么不少候鸟急于在春天进行迁徙。

目前所有的理论还无法解答为什么有些鸟类每年都要飞行数万千米这个问题，它们为什么不寻找一个更近的地方过冬呢?2014年的一次追踪实验表明，角嘴海雀等鸟类飞行了大约8 000千米，跨越了北太平洋，从加拿大飞到中国或者日本。并且由于目的地的不同，它们的飞行还有一些小小的差异。

鸟类迁徙前的准备工作

候鸟就像是优秀的长跑运动员，它们在迁徙之前需要进行一些认真的准备。在出发前的几星期，它们身体内的许多结构都发生了显著的变化。最明显的是，它们开始不断地增加体重。在许多情况下，这就意味着短暂性地增大消化器官，来尽可能地消化更多的食物。在出发前，它们又会缩小消化器官，来减少飞行时的体重。

迁徙前的准备工作可不止这些。一些物种如红腹滨鹬，通过大量增加心脏肌肉来给身体运送含有更多氧气的血液。斑尾塍鹬在增加携氧能力方面具有最有效的途径，其血红蛋白(血液中携带氧气的分子)含量可在迁徙前的一星期内急剧升高。

这也解释了为什么红腹滨鹬可以一直不停歇地飞行超过11000千米的路程。另一个原因就是红腹滨鹬并不仅仅依赖于体重的增加。赫登斯特罗姆说：“许多鸟类会在飞行过程中消耗肌肉组织。肌肉蛋白储存有大量的水分，可以有效地避免脱水。”

是什么触发了鸟类迁徙

候鸟往往能准时出发迁徙，每个种类的所有个体一般都会在同一时间出发。虽然每年环境都在发生变化，但鸟类也表现出了足够的反应能力，所以它们能在适当的时候到达目的地。但是什么告诉它们应该开始迁徙了呢?

最重要的指示就是季节变化所带来的光照时间的变化，白天光照时长的变化在触发机制中是一个主要的因素。但是鸟类不仅仅依靠光照时长的变化。在一次实验中，研究者人为保持光照时长的不变，一些鸟类仍然知道什么时候应该开始迁徙。另外，热带地区的光照时长一年内基本都保持不变，那么必定还有一些其他的触发机制诱使鸟类离开。

气压的变化、食物是否充足等因素对迁徙也有一定的影响。2011年，美国科学家彼得·马拉通过实验表明，美国红尾鸲在干燥的越冬地区会延迟迁徙，意味着它们必须在出发前找到充足的食物来应对长途飞行。

鸟类如何选择迁徙路线

追踪实验告诉我们，不同的鸟类会选择截然不同的迁徙路线，而且往往不是直线飞行。以北极燕鸥为例，它们的飞行路线比直线距离大约多出了6 000千米。这种曲折的路线通常是为了找到合适的休息站，但是风在其中也占了很大一部分原因。

因为鸟类飞行的速度相当于风速，所以来自头部和侧面的风会构成相当大的挑战。一些追踪实验表明，鸟类会改变飞行路线来寻找最适合的风，从而节约能量。

斑头雁迁徙时要飞越喜马拉雅山山脉，它们时常要改变飞行高度，当山谷里空气的含氧量增高时，它们便降低高度至山谷间飞行，在必要时升高高度，这显著降低了行程的能量成本和生理压力。

鸟类如何进行导航

鸟类如何依赖自己的感官寻找迁徙路线现在依旧是未解之谜。单独迁徙的鸟类必须要弄清楚飞行路线，而不是一味地追赶。保守地说，鸟类可能是动用了全部的感官，太阳和星星等视觉标志为它们提供了位置信息，正如气味对于海鸟的作用一样。但是肯定还有别的因素在起作用，因为当鸟类处于完全黑暗的条件下时，它们依然能找到起飞的正确方向。鸟类利用地球磁场导航的能力已经困惑科学家几十年了，现在科学家也正在努力探索分子层面的机理。

迁徙鸟类的死亡威胁

候鸟在迁徙过程中经常会遭遇死亡威胁，导致鸟类死亡的原因很多，这也导致了很难获得死亡原因的统计数据。其中，风暴曾经是位列首位的原因。

到目前为止，最大的威胁来自我们人类。地中海附近的国家每年都大量屠杀候鸟，研究者估计，每年大约有2500万只候鸟被非法猎杀或者捕捉。

另外，天气变化给候鸟带来了新的威胁。气温升高可能会导致出现极端天气和无法准确地预测天气。这给鸟类的迁徙带来了巨大的挑战。

人类制造的最大的威胁是对鸟类栖息地的破坏。适宜的栖息地每年都不断地消失，这意味着给候鸟提供食物、水分以及休息的场所越来越少。你可能认为鸟类具有长距离迁徙的能力，它们可以找到更好的地方觅食和交配，但是迁徙已经让它们变得十分脆弱。目前，世界上候鸟的种群正在急速下降，并且下降的速率远超过那些不迁徙的鸟类。