候鸟为何不会迷路

◆喻思南

候鸟迁徙是大自然里一道亮丽的风景，全球鸟类中有约五分之一为候鸟，每年数十亿只候鸟在繁殖地和越冬地之间迁徙。然而，候鸟迁徙的路线如何形成？哪些因素影响了候鸟的迁徙路线呢？

中国科学院动物所詹祥江团队历时12年，利用卫星追踪数据和基因组信息，建立了一套北极游隼迁徙研究系统，揭开了鸟类迁徙的奥秘。该研究入选了2021年度“中国生命科学十大进展”。

鸟类迁徙的未解之谜

候鸟迁徙是为了适应气候和食物等有规律波动的环境。200年前，人们对鸟类的季节性消失和出现这一现象充满了神秘的想象。

1822年，人们在德国发现一只飞往非洲越冬的白鹳被箭射中后，又返回了数千公里外的欧洲，这被认为是欧洲最早的鸟类迁徙记录。

图1 一群东方白鹳在曹妃甸湿地飞舞 (图/新华社 杨世尧 摄)

候鸟往往经过一些固定的海岸、山隘口等地点，早期研究者选择在固定的地点观察鸟类迁徙，但这种方式效率低，难以精准获取鸟类个体的迁徙信息。20世纪80年代以来，利用卫星追踪技术，科研人员通过给动物佩戴卫星追踪器，从而确定动物在某一时间所处的地理位置。

人们借助新技术对了解鸟类迁徙时间、方向等方面取得了成果，然而鸟类迁徙路线是如何进化的、它们为何能长距离飞行等问题仍然是个谜。

关键基因决定鸟类迁徙路线

北极的游隼每年9～10月会迁往南方过冬，第二年4～5月再返回北极繁殖。研究人员历时12年，为56只游隼佩戴好卫星追踪器，这些游隼遍布北极圈自西向东的主要繁殖地，从而构建出一套北极游隼迁徙系统。

图2 一只游隼在福建闽江入海口沙洲上停歇（图/新华社 梅永存 摄）

游隼是世界上首例被全基因组测序的猛禽鸟类之一，通过对35只游隼的基因组学信息的进一步分析，研究人员发现，游隼在西部的科拉和科尔古耶夫种群，以及东部的亚马尔和科雷马种群分别具有最近共同祖先。同时，长、短迁徙距离种群的分化大概在末次冰盛期（2.2万年）前后。

基于游隼的种群历史、潜在繁殖地、越冬地重建等结果，研究人员推测：在末次冰盛期到全新世之间的过程中，冰川消退导致的游隼繁殖地向北退缩以及越冬地变迁，可能是游隼迁徙路线形成的主要历史原因。

通过对比分析长、短迁徙种群基因组，研究人员首次发现了一个与记忆能力相关的基因——ADCY8。这个基因使长距离迁徙游隼受到了正选择，意味着迁徙路线更长的游隼携带ADCY8优势等位基因，长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。这也在一定程度上解释了游隼为什么能够记住来时的路。

这一发现揭示了鸟类长距离迁徙的遗传基础，是全球首次对这一问题深入且证据充分的解读。

保护候鸟的迁徙之路

研究人员通过模拟预测发现，全球变暖可能迫使生活在亚欧大陆的北极游隼面临两方面的威胁：一是繁殖地的向北退缩，二是西部种群越冬地的向北扩张，进而可能造成其未来迁徙策略的改变。

鸟类是一个对生态环境变化较敏感的物种，尤其是候鸟。保护候鸟不能只关注数量，还需要从生态、行为和遗传等方面入手，保护迁徙鸟类，不仅要保护好它们的繁殖地和越冬地，也要保护好它们的迁徙之路。未来，鸟类迁徙还有更多复杂的行为值得人类探究。（据人民日报经济社会微信公众号，略有删减）