鳥類飛行學(xué)問大

李忠東

代號為“ 234684 ”的斑尾塍鷸直飛遷徙13560千米， 創(chuàng)下新的世界紀(jì)錄

斑尾塍鷸飛萬里

一只阿拉斯加西部凍原上的斑尾塍鷸，從2022年10月13日到24日，不間斷地飛行了11天零1小時，里程達(dá)13560千米，打破了2021年由另一只斑尾塍鷸創(chuàng)造的13050千米的世界紀(jì)錄。那么，13560千米到底是什么概念呢？地球赤道的周長是40075千米，相當(dāng)于這只鳥在11天內(nèi)飛越了三分之一個地球?？梢哉f，這是相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。

這只斑尾塍鷸在衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)中的代號為“234684”，其身上攜帶的最新版太陽能跟蹤器能記錄鳥兒的位置，每隔90秒向衛(wèi)星發(fā)送一次信號。最令人驚嘆的是，這只神奇的鳥兒只有5個月大，剛剛脫離父母的保護(hù)，就跟隨同伴一起向南飛。但這還沒完，半年之后，它們還要重復(fù)一次這段漫長艱辛的旅程，回到阿拉斯加去繁衍后代。

那么，這段旅程的路線是怎樣的呢？它們先飛往美國夏威夷的西部，穿越公海，抵達(dá)太平洋島國基里巴斯上空。在大海上飛行兩天之后，它們將再一次看到陸地，飛越太平洋島國瓦努阿圖共和國上方并繼續(xù)向南，沿著悉尼以東620千米的飛行軌道，在澳大利亞東海岸和新西蘭之間飛行。在這期間，一部分斑尾塍鷸降落在海島休息，但這只代號為“234684”的斑尾塍鷸還是一個勁兒地向南飛行。研究推測，直接飛到目的地可能會比在海島上休息更省力，所以不到萬不得已它們不會中途降落在島上停留。最終，這只代號為“234684”的斑尾塍鷸跟隨鳥群一起向右急轉(zhuǎn)，一路向西，抵達(dá)澳大利亞塔斯馬尼亞州東北部的安森斯灣，在一個寂靜的漁村附近著陸。

斑尾塍鷸是一種長嘴、長腿的涉水鳥類。在春季和夏季，成年斑尾塍鷸的背部呈深棕色和灰色，頭部、頸部和身體的下半部分呈現(xiàn)獨(dú)特的磚紅色。到了冬天，它們的毛色則會變成上灰下白的配色。斑尾塍鷸的嘴部和腿部很長，體長約為成人的半個手臂。在阿拉斯加冰封降臨前，它們便要開始長達(dá)萬里的大遷徙。

這種其貌不揚(yáng)的水鳥為何能擁有如此高超的飛翔“絕技”呢？科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，其原因在于遷徙之前它們會儲存大量的能量——像患上“貪食癥”一樣，斑尾塍鷸一刻不停地把食物塞進(jìn)肚子里，轉(zhuǎn)化為脂肪儲存在體內(nèi)，為不間斷飛行提供源源不斷的能量。為了能有足夠的空間儲存脂肪，它們要吸收掉自己體內(nèi)包括肝臟、腎臟和消化道在內(nèi)的25%的組織，以保持流線型身材不變。也就是說，在上路之前，它們會變成一個只帶著腦子和肌肉的“脂肪團(tuán)”，這是其他鳥類無法做到的。只有當(dāng)它們完成遷徙，抵達(dá)目的地并重新開始進(jìn)食之后，這些器官才會再一次慢慢地長出來。

斑尾塍鷸是目前已知直飛遷徙距離最遠(yuǎn)的鳥類

科學(xué)家形容斑尾塍鷸的身體構(gòu)造像一架“噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)”——長而尖的羽翼，加上非常光滑的體表，使它們具有很大的空氣動力學(xué)潛能，可以確保直飛遷徙距離達(dá)到最遠(yuǎn)。斑尾塍鷸懂得選擇在順風(fēng)的大氣層中飛行以提高效率，稱得上是“氣象專家”。它們能在不停歇的萬里飛行中保持方向，很可能是因?yàn)樗鼈儼滋焱ㄟ^陽光定向，夜間辨識星光定位。

一萬多千米的連續(xù)飛行是悲壯的遠(yuǎn)征，多出來的一半體重在到達(dá)目的地時消耗殆盡。在這期間，“234684”的部分同伴撐不下去，葬身大海。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在斑尾塍鷸15～20年的生命里，遷徙飛行的總距離遠(yuǎn)超從地球到月球的40多萬千米。

太平洋上空的遷徙路線，就像是斑尾塍鷸的“生態(tài)走廊”。但是，由于該地區(qū)風(fēng)的強(qiáng)度和頻率一直在變化，科學(xué)家們擔(dān)心氣候變化很快會迫使它們改變路線。伴隨著阿拉斯加棲息地日漸喪失，食物緊缺使斑尾塍鷸無法儲存成功遷徙所需的能量，斑尾塍鷸在2017年的《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》中被列為近危物種。如不采取保護(hù)措施，在不久的將來，斑尾塍鷸將會瀕危甚至滅絕。

斑頭雁穿越珠峰

斑頭雁體長62～85厘米，體重2～3千克。它通體呈灰褐色，頭和頸側(cè)呈白色，頭部的兩道黑色的橫斑極為醒目，十分美麗。它們廣泛分布于中亞、克什米爾及蒙古國，越冬時一般會前往印度、巴基斯坦、緬甸或中國云南等地。它們選擇在高原湖泊地區(qū)進(jìn)行繁殖，尤喜咸水湖，但也選擇淡水湖和開闊而多沼澤的地帶。斑頭雁平均飛行高度近1萬米，因其在遷徙過程中跨越喜馬拉雅山脈而聞名。

斑頭雁的個頭不小，但它和其他以捕魚為生的水鳥不同，以素食為主。禾本科和莎草科植物的葉莖和豆科植物的種子都是它們喜愛的食物。有時候它們也吃貝類、軟體動物和其他小型無脊椎動物。在植物茂密、水草豐美的地帶都可以見到它們的身影。斑頭雁不與其他水鳥爭奪食物，是高原上“鳥緣”最好的物種。

每次遷徙，斑頭雁幾乎都要跨越崇山峻嶺。它們多呈小群，通常由20～30只組成。它們排成“人”字形或“V”字形遷飛，邊飛邊鳴，鳴聲高亢而洪亮。它們的遷徙路線較為固定，從西北高原繁殖地經(jīng)唐古拉山口遷往南部越冬地。如遇天氣變化，氣候惡劣，山口風(fēng)力強(qiáng)大時，山口周圍常常云集數(shù)千只受阻的斑頭雁。直到天氣好轉(zhuǎn)，它們才飛越過去。在遷徙的過程中，喜群居的斑頭雁們同甘共苦，相互分享食物，充分體現(xiàn)出“團(tuán)結(jié)就是力量”的精神。

研究表明，斑頭雁之所以能飛到極高的海拔，是因?yàn)樗鼈冊陂L期對環(huán)境的適應(yīng)中，已經(jīng)進(jìn)化出很多生理性適應(yīng)機(jī)能，以幫助完成漫長的遷徙。這些特殊的身體機(jī)能大都不通過外在來表現(xiàn)，而是巧妙地藏于身體的內(nèi)部。與其他鳥類相比，斑頭雁擁有更多的毛細(xì)血管和效率更高的血紅細(xì)胞。它們血紅蛋白的α亞基發(fā)生變異，使血紅蛋白可以迅速地與氧結(jié)合。這意味著它們的身體能夠?qū)⒀醺?、更多地傳送給肌肉細(xì)胞，而肌肉細(xì)胞里更多的線粒體又為斑頭雁提供了其他鳥類無法匹敵的飛行能量。

斑頭雁極高效率的呼吸系統(tǒng)，造就了它們極強(qiáng)的獲取氧氣的能力。它們的急速呼吸能力不但不會導(dǎo)致頭暈或暈倒，而且還能夠增加進(jìn)入血液的氧的凈含量，使自身在飛行中獲得更強(qiáng)的爆發(fā)力和耐久力。這些都是對高原生活的一種適應(yīng)。面對僅達(dá)低海拔地區(qū)30%的氧氣濃度，斑頭雁依然游刃有余。事實(shí)上，包括斑頭雁、蜂鳥、鴕鳥和鴿子等在內(nèi)的所有鳥類都具有超高效的肺部。它們有兩個氣口，呼氣口和吸氣口是分開的，氣體在體內(nèi)永遠(yuǎn)是單方向流動。而且，鳥的體內(nèi)有氣囊，這些氣囊和肺相通，能夠貯存空氣，輔助肺部呼吸。與它們相比，人類和其他哺乳動物的肺就顯得很低級，呼吸都是同一個通道——嘴和鼻子同時用于呼氣和吸氣。

為了完成遷徙，斑頭雁必須飛越世界上最高的山脈——喜馬拉雅山，而高度8848.86米的全球最高峰——珠穆朗瑪峰就坐落于此?；蛟S在斑頭雁眼中，喜馬拉雅山脈并不像人類想象中那么可怕。研究人員給在印度發(fā)現(xiàn)的25只斑頭雁裝上了GPS傳感器。不久之后，它們就開始了一年一度的春季遷徙。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些鳥兒在遷徙過程中的飛行高度竟達(dá)到了6437米，整個遷徙過程共需耗時2個月左右，距離長達(dá)8000千米。斑頭雁在遷徙過程中會頻繁休息，但在飛越喜馬拉雅山脈時基本是一鼓作氣完成的，平均耗時約8小時。

很多科學(xué)家之前都認(rèn)為斑頭雁是借助白天向上越過山頭的風(fēng)飛翔的，也就是順風(fēng)而行。但研究發(fā)現(xiàn)，它們并非借助風(fēng)，反而是僅憑自身肌肉的力量，在夜間相對平靜的環(huán)境中飛行，這無疑令人十分驚訝。斑頭雁在向上飛行的過程中，并未借助順風(fēng)或上升的氣流，打破了我們傳統(tǒng)意義上高空飛鳥靠滑翔飛行的認(rèn)知。

斑頭雁排成“ 人” 字形或“ V ” 字形遷飛

斑頭雁以遷徙過程中跨越喜馬拉雅山脈而聞名

禿鷹翱翔很在行

科學(xué)家的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，南美洲的安第斯禿鷹幾乎在所有的飛行時間內(nèi)都采用翱翔模式，只有1.3%的時間拍打著翅膀。安第斯禿鷹的翼展約3.3米，體重約16千克，相當(dāng)于二三歲的幼兒。為了研究禿鷹在飛行中拍打翅膀的頻率、對天氣條件的利用以及它們?nèi)绾伪３只蚋淖兏叨?，科學(xué)家在阿根廷巴里洛什附近監(jiān)測了8只幼小的安第斯禿鷹，記錄它們飛行過程中的每一次翅膀擺動以及飛行路線。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，禿鷹具有識別氣流的本領(lǐng)，即使在山區(qū)復(fù)雜的氣流條件下，也能依靠上升的氣流滑翔，以便節(jié)省能量。雖然研究對象都是相對缺乏飛行經(jīng)驗(yàn)的幼鳥，但它們在撲翼飛行上的“投資”卻很低。而那些飛行經(jīng)驗(yàn)豐富的成年禿鷹拍打翅膀的次數(shù)則會更少。最令人驚訝的是，其中一只禿鷹花了5個多小時在空中翱翔，飛行了160千米的距離，其間竟然沒有拍打過翅膀，這就好比人類極限運(yùn)動中的翼裝飛行。

禿鷹靠著上升氣流滑翔

安第斯禿鷹幾乎所有的飛行時間都采用翱翔模式

230多個小時的禿鷹飛行數(shù)據(jù)，記錄禿鷹只有1%的時間（相當(dāng)于2個小時左右）花在拍打翅膀上，大部分發(fā)生在起飛和貼地飛行時。禿鷹巨大的身軀，意味著起飛的難度上升。這迫使其拍打翅膀，消耗一定的能量。但它們的翱翔耐力給人留下了深刻的印象，一旦升空，飛行起來就顯得非常靈活，像盤旋在空中隨時都會發(fā)起進(jìn)攻的巨獸一樣。從整個飛行時間和拍打翅膀的時間來看，可以說禿鷹幾乎不拍翅就能飛行，可以“零消耗”地在空中翱翔數(shù)小時。像禿鷹這種鳥類拍打翅膀時所消耗的能量是靜止時的30倍，如果想依靠拍打翅膀飛行，無疑跟哺乳動物在陸地上奔跑沖刺一樣累。不論是在安第斯山脈還是在大草原上空飛行，不管刮風(fēng)與否，禿鷹扇動翅膀的次數(shù)都沒有隨著天氣的變化而發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。