○文/秦先明
鳥類搬家是自然界引人注目的生物學現(xiàn)象之一。人們在2000多年前就注意到了鳥類遷徙的現(xiàn)象,我國在戰(zhàn)國時期的《呂氏春秋》中就有“孟春之月鴻雁北,孟秋之月鴻雁來”的記載。鳥類為什么每年都要不辭辛苦地往返于南北方呢?至今仍然是一個謎,沒有一個令人十分滿意的答案。
搬家泛指某種生物或鳥類中的某些種類和其它動物,每年春季和秋季,有規(guī)律的、沿相對固定的路線、定時在繁殖地區(qū)和越冬地區(qū)之間進行的長距離的往返移居的行為現(xiàn)象。
鳥類通過搬家,在換季時往返于不同地區(qū)進行繁殖或越冬,應(yīng)對環(huán)境和資源的季節(jié)性變化。大約19%的現(xiàn)存鳥類存在遷徙行為。遷徙是鳥類對季節(jié)和環(huán)境的一種適應(yīng),如果遷徙受到影響會妨礙到這些鳥類種群的生存和繁殖。
研究表明,許多鳥類都進行季節(jié)性遷徙。遷徙過程中,鳥類往往從資源匱乏或減少的地區(qū)遷移到資源豐富或增加的地區(qū)。鳥類尋找的資源主要是食物和筑巢地,同時也可能躲避季風、降雨,有利于孵化。在北半球筑巢的鳥類往往在春季向北遷徙(如家燕),以那里迅速增長的昆蟲種群為食,并利用春季萌芽生長的植物和豐富的筑巢地。當秋冬季節(jié)臨近時,北方的昆蟲等食物供應(yīng)減少,它們再次向南移動。
隨著季節(jié)變化,氣候條件和生態(tài)系統(tǒng)的能量供應(yīng)也隨之改變,這可能是鳥類遷徙的一個驅(qū)動因素。逃離炎熱或躲避寒冷也可能促進了鳥類的遷徙,但食物供應(yīng)充足時,許多鳥類物種卻可以耐受一定程度的溫度變化。一些大規(guī)模的長距離遷徙會更復(fù)雜,可能不僅是食物等資源差異需求引起的,還受到基因、地理、日照長度等因素的影響。
鳥類為什么會按照一定路線準確無誤地來回遷徙?雖然生物學家們已經(jīng)做了大量研究,但卻仍然未能揭開其中的奧秘。直到目前為止,鳥類學家所提出的所有解釋都還是一些假說而已。
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。因為,在新生代第四紀曾發(fā)生過數(shù)次冰川運動,自北半球向南侵蝕,冰川來臨,氣候變冷,鳥類出于生計被迫南遷,等冰川退卻時再北上。而冰川周期性的侵蝕和退卻,使鳥類極易形成與之相適應(yīng)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是有一定限度的;同時,也排除不了在冰川期以前鳥類即已開始遷徙的事實。
有的人認為遷徙是由于生活條件的改變而引起的。南遷越冬,是由于北方冬日食物減少,夏日北遷,是由于北方緯度高,日照長,這對于尋食、育雛有許多好處。對鳥類生理學的研究表明,鳥類生理的變化對遷徙有一定的刺激。秋季遷移前,鳥類積累了厚厚的一層脂肪。春季,由于日照漸長,可通過視覺神經(jīng)系統(tǒng)而作用于鳥類的腦下垂體,轉(zhuǎn)而刺激性腺活動。由于環(huán)境溫度增高,減少了身體對能量的需要。而日照長,刺激了腦下部的睡眠中樞,引起鳥類處于興奮狀態(tài),夜晚不安,活動加強,取食率增加,容易積累脂肪,保證了鳥類遷徙時所需要的物質(zhì)儲備,而且提高了對外界刺激的敏感性,容易引起遷徙。
現(xiàn)在,大部分鳥類學者認為候鳥的遷徙是內(nèi)在因素(如遺傳性)和外在因素(光照、食物)所引起的綜合性結(jié)果,內(nèi)因是遷徙的根據(jù),外因是遷徙的條件,外因通過內(nèi)因而起作用。而且,鳥類的遷徙并不僅僅是一種被動的逃避行為,而是一種主動的,看上去像是一種計劃周密的旅行,有著準確的時間、路線和明白無誤的目的地。小小的鳥類怎樣能夠做到這一點,也是生物學界一個懸而未決的謎題。
有人認為,這可能是由訓練和記憶完成的,因為幼鳥在跟隨親鳥進行遷徙的過程中,沿途東張西望,不斷地加強對遷移路線的記憶。例如,把英國的綠頭鴨遷至芬蘭去產(chǎn)卵育雛,待幼鳥長大之后,第二年則會返回芬蘭而不是去英國繁殖。但是,有些鳥類,例如黃金鸻,在遷徙時卻是幼鳥組群單獨行動,仍能準確無誤地到達目的地。
近年來,有些研究表明,鳥類有特別發(fā)達的“方位感”,能借助太陽和星辰的方位來判斷局部時間,并決定遷移的方向。例如,有人將小鳥放入天體博物館,在人為移動星辰的條件下做實驗,結(jié)果證明,幾乎所有的鳥都能根據(jù)星斗的方位飛向南方,而當星辰不見了時,候鳥則失去了定向的能力。但是,利用雷達對候鳥的遷移進行觀測,卻得出了完全相反的結(jié)論,因為許多鳥類都能在濃云密布,毫無星光的夜晚照樣順利飛行,并不需要把太陽或星辰的主位作為自己飛行的指南針。
也有人認為,鳥類能感受到地球的磁場并加以定位,例如把有些鳥的腿上綁上一塊小小的磁石,結(jié)果便迷失了方向。但也有些鳥類對磁場毫無反應(yīng)。也就是說,所有的假說都有例外,難以自圓其說。由此可見,鳥類用以判別方向的系統(tǒng)可能是相當復(fù)雜的。
季節(jié)變化是鳥類的遷徙因素之一,按照鳥類遷徙季節(jié)不同,可以將鳥類分為留鳥、夏侯鳥、冬侯鳥、旅鳥。對某地而言,常年在此留居,不隨季節(jié)更替發(fā)生遷徙的鳥類是留鳥,如麻雀;春天飛來生活繁殖,秋天飛去南方越冬的是夏侯鳥,如北方的家燕;秋天飛來越冬,翌年春天飛往北方繁殖的是冬侯鳥,如南方的丹頂鶴;遷徙途中經(jīng)過某地作短暫停留,不在此處繁殖或過冬,停歇后繼續(xù)遷徙的是旅鳥,如鴻雁。
遷徙是周期性的大規(guī)模遷移,按照鳥類遷徙行程遠近可以將鳥類分為常住留鳥、短途遷徙、中途遷徙和長途遷徙鳥類。不遷徙的留鳥往往能夠全年找到充足的食物和筑巢地;短途遷徙的鳥類行程距離相對較近,例如在山坡上高低海拔之間移動;中途遷徙覆蓋的距離可以橫跨上千公里;長途遷徙甚至會穿越南北半球。
鳥類遷徙是遺傳和生理因素調(diào)控下的一種本能,通常有遷徙行為的鳥類對環(huán)境變化非常敏感。觸發(fā)鳥類遷徙的外界環(huán)境信號可能不止一種,遷徙可能是由日長變化、溫度高低、食物供應(yīng)變化、天體和太陽信號、嗅覺信號和遺傳因素等共同觸發(fā)的。
每年的春秋季節(jié),有遷徙習性的籠養(yǎng)鳥都會經(jīng)歷一段躁動不安的時期,還會反復(fù)向籠子一側(cè)飛去,德國行為科學家將這種表現(xiàn)命名為zugunruhe(遷徙興奮/不安)。不同種屬的鳥類,甚至同一物種鳥類的不同種群,都可能遵循不同的遷徙模式。