没导航、无路标 千里之遥候鸟靠什么定向识途

春节过后，中国人完成了历史上最大规模的人类“迁徙”，并重返工作岗位。候鸟也忙着飞到繁殖地繁殖。然而，不像人类回家，候鸟有一段艰难的旅程，甚至有死亡的危险。为什么他们坚持冒着生命危险回来？为什么他们能在迁徙过程中准确地找到他们想去的地区的方向和路线？这可能是近几十年困扰鸟类科学家的最大问题。鸟类迁徙饥饿吗？为了解释鸟类迁徙的原因，科学家们提出了许多假说，如“南方起源”假说，认为鸟类起源于南方，然后被分裂的大陆带到北方，所以它们不得不飞回。其他人认为鸟类最初起源于高纬度地区，是被冰川逼向南方的。冰川消退后，他们养成了向北方迁徙的习惯，即“北方起源”假说。尽管这些假设有“从流浪家庭回家”的形象，但它们都有自己的理论漏洞。一些人认为鸟类迁徙起源于地球历史，并认为鸟类的迁徙习性起源于冰河时期。然而，冰川的周期性侵蚀和退缩使得鸟类很容易形成适应它们并周期性回归的迁徙生物的遗传本能，从而代代相传它们的习性。然而，这一理论有一定的缺陷。它不能解释为什么一些鸟类不迁徙，冰河时期只占鸟类生存历史的1%。恐怕这么短的时间对鸟类遗传的影响有限。直到几年前，美国亚利桑那大学的两位科学家提出了一个非常简单的解释，为鸟类迁徙的研究提供了一个新的思路。他们认为鸟类迁徙的原因很简单。这是因为饥饿。专业术语叫做“季节性食物短缺”。业内知名观鸟人士、中国野生动物保护协会科学研究委员会副主任、沈阳巩俐大学环境研究所生态研究室主任周也认为，事实上，食物诱惑是鸟类迁徙最明显的动机。以北半球为例，他说北方适合夏季鸟类繁殖，而南方气温太高，对人类活动影响很大，不适合大多数鸟类孵化幼鸟，而北方人口稀少，对鸟类更安全。然而，在冬天，鸟类面临着北方冰雪覆盖的生存问题，无法找到食物，所以它们会选择向南迁徙。一些非候鸟如麻雀和乌鸦不缺少食物吗？周推测，这可能与不同鸟类，尤其是数量相对较多的不迁徙的小型林鸟所需的越冬和繁殖环境不同有关。冬天，他们可以依靠在冰雪上寻找草籽和浆果来满足饥饿。从几千英里到一座山的迁移距离？这也是鸟类的迁徙，但迁徙距离不同。北极燕鸥在北极和南极之间的迁徙距离高达18，000公里，而克罗伊茨菲尔德-雅各布的迁徙只发生在山顶，从高海拔到山谷只有几公里的直线距离。这是为什么？周认为，迁徙距离与物种有很大关系。生活在内陆地区的鸟类通常不会走得太远，但生活在海岸线上的鸟类迁徙路线是大陆间最长的，而生活在高海拔山区的鸟类，有些沿着雪线垂直迁徙，夏季迁徙到高海拔地区，冬季迁徙到低海拔地区。他进一步解释说，内陆繁殖的鸟类在迁徙过程中相对容易找到合适的生活环境，而在内陆地区，由于伴随现象的存在、人类的进食、耕作后留在地里的颗粒、城市或城镇的垃圾堆以及北方的水电设施，导致本来应该结冰的河流中的水没有结冰，所有这些都会导致一些鸟类停止迁徙。生活在海岸线上的鸟类以浅水中的生物为食。冬天，当北半球的整个海岸线结冰时，这些鸟会寻找未结冰的海岸线来过冬。为了找到合适的海岸线，他们通常需要飞到大陆或海洋的另一端。然而，生活在高海拔山区的鸟类在冬天可能需要被雪覆盖的食物，所以它们只能在低海拔地区找到食物，所以没有必要迁移到更远的地方。鸟类如何在迁徙过程中不迷路？鸟类迁徙过程中的定向导航机制被认为是整个鸟类学中最复杂的问题。根据周的长期观察，虽然在迁徙过程中确实有一些鸟类丢失，但大多数鸟类无论如何飞行都不会在大方向上出错。鸟类如何在空中定位和导航？鸟类导航和定位机制的研究直到20世纪50年代才开始。目前，学术界现有的方位假设主要包括两类，一类是视觉方位假设，主要基于陆标理论和天文导航理论，另一类是非视觉方位假设，包括地磁方位理论。根据陆地标志，鸟类依靠地形和景观如山脉、海岸、河流、森林和沙漠作为它们的标记，并使用它们特别开发的“视觉分析器”根据地形的凹凸特征选择飞行方向并完成定向迁移。但是，周认为，陆地符号理论不能完全解释鸟类迁徙的定位。“近年来，我们跟踪的许多人都是直接飞越海洋，而不是沿着海岸线飞行，他们很难在海上找到标记。”此外，如果以陆地景观为标志，候鸟每次迁徙都必须遵循相同的路线，但事实上，尽管它们的起点和终点是相同的，它们遵循的路线却大不相同。此外，当它们迁徙时，它们会边飞边寻找食物，然后停下来去。一般来说，与地面的相对高度约为100米。在这个高度，不可能识别数百公里以外的目标。据说，天体导航是科学家在圆形笼子里对欧洲芦苇莺进行实验的结果。科学家发现，像欧洲芦苇莺和白喉雀这样的鸟类可以根据夜空中星星的位置来定位。其他候鸟白天利用太阳，晚上利用星星导航。对此，周认为，如果鸟类在固定的时间迁徙，它们也许能够根据太阳和星星导航。然而，鸟类迁徙似乎是说要尽快离开，主要取决于天气状况。出发日期不确定，时间也不确定。因此，仅靠天文观测，鸟类迁徙的定位并不准确。既然鸟类不能通过视觉定位，它们能通过其他方式定位吗？于是地磁定向理论应运而生。该理论认为鸟类通过感知地理北极和磁性北极的磁偏角来确定经度，也就是说，候鸟在从南向北迁徙数千公里的过程中依靠地球磁场来定位。鸽子有地磁场定向机制。即使在看不到星星的阴天，它们也能正常返回巢穴。然而，当一个具有特定极性的人造磁铁被加到鸽子的头上时，它就不能朝着正确的方向飞行。然而，一些鸟类从东向西迁徙。例如，迁徙的海鸥主要分布在天津以东的海岸线上，但它们的繁殖地在西部陕西省的榆林和内蒙古的鄂尔多斯。显然，它们不能被地球磁场定位。周表示，目前鸟类迁徙有一种圆形的观察方法，而卫星跟踪可以通过使用跟踪器来了解更多关于鸟类迁徙方式的信息。然而，仍然没有科学解释鸟类的确切位置。