姚秦川
1953年,一名登山者曾在海拔近9千米的珠穆朗瑪峰頂上,親眼看到了一只斑頭雁從旁邊飛過。據(jù)了解,這一高度比當(dāng)時已知的動物最高飛行海拔高出了近2千米。當(dāng)時,許多動物學(xué)家對這名登山者所說的情況持懷疑態(tài)度,這一事件也一直沒有定論。
不過,在2020年,加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究人員通過對人工飼養(yǎng)的斑頭雁進(jìn)行研究,終于證實,斑頭雁確實有在這一高海拔飛行的能力。
比特森是加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)動物學(xué)院的負(fù)責(zé)人,早在十幾年前,他便想通過事實來證明斑頭雁到底有沒有能力飛越珠穆朗瑪峰。經(jīng)過多年的研究實踐,他終于等來了好消息。比特森告訴當(dāng)?shù)孛襟w:“鳥類的心臟和肺的結(jié)構(gòu),使它們比哺乳動物更善于持續(xù)運動。與其他鳥類相比,斑頭雁的肺大而扁平,在深呼吸上更具優(yōu)勢,且它們的心臟也很大,能為肌肉輸送更多氧氣?!?/p>
比特森的研究團隊通過訓(xùn)練斑頭雁的幼鳥,讓它們佩戴記錄心率、血氧水平、體溫和新陳代謝率(單位時間消耗的能量)的傳感器,并在佩戴面罩的狀態(tài)下,于人造大型風(fēng)洞中飛行。此外,比特森團隊還利用面罩調(diào)節(jié)斑頭雁在風(fēng)洞中飛行時呼入的氧氣濃度,以此模擬低、中、高海拔環(huán)境。
讓比特森團隊驚喜的是,風(fēng)洞實驗表明,斑頭雁會通過降低新陳代謝率適應(yīng)缺氧環(huán)境下的飛行。當(dāng)氧氣濃度處于最低水平——近似珠穆朗瑪峰頂部的7%(海平面氧氣濃度數(shù)值是21%)時,雖然斑頭雁新陳代謝率下降,但心率和振翅頻率仍保持不變。在缺氧環(huán)境下,斑頭雁的心率沒有增加。這就表明,即使是氧氣極其稀薄的環(huán)境,仍未超過斑頭雁心臟負(fù)荷閾值。除此之外,比特森團隊還發(fā)現(xiàn)了重要的一點,那就是斑頭雁總能設(shè)法降低血液溫度,而降溫可以顯著提高血紅蛋白的攜氧能力,以此來應(yīng)對缺氧環(huán)境。
唯一讓比特森團隊擔(dān)心的是,這些人工飼養(yǎng)的斑頭雁即便經(jīng)過訓(xùn)練,在模擬高海拔環(huán)境下的負(fù)重飛行時間仍然很短。因此,他們擔(dān)心斑頭雁對缺氧環(huán)境的適應(yīng)是否足夠支持它們飛行8小時以穿越珠穆朗瑪峰,或是獨立完成在中亞或南亞之間4000千米的遷徙。不過,比特森信心十足地表示:“不管怎樣,我們一定要相信斑頭雁確實有飛越珠穆朗瑪峰的實力和能力,也許在一年半載之后,我們就會有幸等到這個激動人心的時刻。那時,我們會帶著這些訓(xùn)練有素的斑頭雁,讓它們一展雄姿,飛越珠穆朗瑪峰?!?/p>