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《科学之友》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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动物们的旅行绝招

2017-05-08 18:00:00

  鲸鱼的南迁之旅要花费两个月左右的时间,而在此期间它们几乎不吃不喝;身长只有10厘米的黑颊林莺,却能够在短短的5天内,从美国的东南部一直迁徙到南美洲……这些神奇的动物们如何披荆斩棘,最终到达自己远方的家?动物们在旅行中有什么绝招呢?

  脂肪作燃料

  为了进一步认知动物的迁徙强度,我们先来做一个比较。长跑运动员体重约65千克,完成一场马拉松需要奔跑42千米;加拿大雁体重6.5千克,迁徙路途长达966千米。按照体重的比例计算,加拿大雁的迁徙相当于马拉松选手长跑9 660千米——也就是230场马拉松的距离。这么高强度的旅行,准备充足的能量非常必要。很多迁徙鸟类在远行之前会大量进食,将多余的能量存于皮下脂膜,体重较之于平时增加了不少。比如蜂鸟在迁徙之前,体重就会增加倍。体重在这个时候显得至关重要,试想哪只瘦弱可怜的小鸟能担负得起如此高强度的任务?脂肪就像燃料一样支持着整个旅行,比如对于一只体重15克的鸟来说,每一克脂肪可以支持200千米的飞行。另外,水果里含有大量的糖分,比昆虫更容易转化成脂肪。有些候鸟平时以昆虫为食,但为了迁徙,很多鸟都会通过改变食谱来增加脂肪。比如画眉鸟,在出发之前就会把浆果和其他水果当作主食。

  想象一位怀孕的妈妈,要跑完长途马拉松,还要分娩哺育幼儿,整个过程不吃不喝……这在人类社会是绝对不可能出现的事情。让我们去看看灰鲸的奇妙世界。夏季,北冰洋24小时都有光照,海水营养丰富,食物充沛,灰鲸抓住这个机会,让自己吃得饱饱的,在肚子里填满成吨的磷虾,身上还长出一层厚厚的脂肪。十月初,白天开始变短,光照量开始减少,海水的营养含量随之下降,这时,灰鲸该动身南下了,整个迁徙路程从北冰洋一直到墨西哥湾,往返共2万千米。怀孕的母鲸必须完成这次旅程,否则它们的幼鲸将无法在北极附近冰冷的海域里生存,而雄灰鲸和未受孕的灰鲸也必须向南迁徙进行交配。鲸鱼的南迁之旅大概花费两个月的时间,而在此期间它们几乎不吃不喝,甚至到达目的地产下幼鲸后,母鲸还是吃得很少,它们依靠的完全是自己身上的脂肪,甚至喂养幼鲸的乳汁也大部分都是脂肪。等到春天的时候,它们开始重返北方。这时,它们身上的脂肪已经所剩无几,有些衰老的和年幼的鲸鱼会在返回的途中死去。当那些支撑下来的灰鲸回到自己北方的家时(距离此时,它们几乎已经有7个月没有进食了),它们的体重已经减少了1/3。这时,它们终于可以进食了!它们用自己的须过滤片脚类动物和磷虾,这是它们在7个月2万千米或更远的旅程之后的第一顿饱餐!

  借助风搭“顺风车”

  为了能飞回自己的老家,动物们可真是想尽各种绝招。比如黑颊林莺这种鸟,身长只有10厘米,却能够在短短的5天内,从美国的东南部一直迁徙到南美洲!出发前,它们一直在等待,等那猛烈的西北风一来临,它们便搭上“顺风车”,借助风的力量穿越浩瀚的大西洋到达南美洲。不过,即使是有风的帮助,在黑颊林莺的迁徙过程中,它们也需要振动翅膀大约400万次,才能够到达终点。还有些鸟类,比如隼、鹰、鹈鹕还有鹤,它们的翅膀平展开来很宽大,因此它们不用振翅,只需平展翅膀和尾翼,依靠上升的暖气流就可以飞行。暖气流是从地面上或水面上升起的暖空气,这些气流因为炎热或者遇到了山脉等障碍物而上升。鸟类沿着山脉迁徙时,暖气流就像升降式电梯一样,帮助螺旋式向上飞行的鸟类节省力气;而当暖气流冷却下来并停止上升时,鸟类只要稍稍扇动一下翅膀,就可以快速移入下一个暖气流,借助下一台“电梯”继续上升、向前。通过这种方式,鸟儿一天便能飞越几百千米,而只损耗很少的能量。因为暖气流更容易在陆地上空形成,所以翱翔的鸟儿会尽量在陆地上空迁徙,它们宁愿绕很远的距离也要避开水路搭上省力的“电梯”。而在海边的鸟儿,甚至终日都可翱翔。风吹经海面,离海面越近会越受到摩擦,从而在大约45米高的气层中产生许多切层,风速可以从最低处的零点到达最顶层的最高速。

  海边的那些鸟儿充分利用这一点在气流中盘旋、升降,周而往复地寻找空中拥有最高风速的方位来获得最大的动力支持,因此,纪录片里会经常出现这样的镜头,浩瀚的大海上,鸟儿威严地在海面上盘旋、飞翔,轻松自在,毫不费力。借助动物这个“交通工具”除了风和气流,一些动物也成为了其他动物迁徙的免费“交通工具”。花螨以花蜜和花粉为食,它们依靠蜂鸟迁徙到新的植物上。当蜂鸟在花朵中吸取花蜜时,花螨只需不到1秒钟就可以钻到蜂鸟的鼻子里;当蜂鸟钻到另外一朵花的附近时,花螨又钻了出来。趁蜂鸟在嗅花的气味时,花螨会迅速跳出来决定是否从蜂鸟的鼻子中“下车”。

  昼路夜路,不走寻常路

  你一定在白天看到过一大群鸟儿从天空飞过,那你有没有不经意间瞥见过一团黑压压的影子掠过月亮?没错,那就是在夜间飞行的鸟群。相对来说,绝大多数候鸟,特别是小型食虫鸟、食谷鸟、涉禽和鸭类都会在白天进食、休息,在夜晚飞行,所以有一种计算迁徙鸟类数目的方法就是观察、统计月亮下鸟群的阴影(在迁徙的季节,一个小时之内,观察月亮的人就能看到多达200种鸟类)。这些鸟儿在夜间飞行是为了躲避白天会遇见的天敌猛禽等,主动错过与它们相交的机会。不过也有科学家认为,凉爽少风的夜晚更适合小型鸟类的飞行。夜晚,鸟儿凭借月亮的光芒、云朵的反射、星光的闪烁和水面的反光,可以清晰地辨识出地面的轮廓。另外,位置固定的北极星也能为它们指引北方。在飞行时,鸟群会通过鸣叫聚集成一个整体,来传达彼此的信息。不过如果夜间漆黑一片,浓云密布或者有暴风雨的话,鸟儿就会停下来躲过这一夜。而那些大型鸟类和猛禽,如鹤、鹳、鹰、隼及乌鸦等,由于受到的敌害威胁较少,可以大摇大摆地在白天飞行。而有的鸟类,如野鸭、雁、天鹅等则白天和夜晚都会飞行。

  在2000年悉尼奥运会期间,数百万只正在迁徙途中的博贡蛾大军入侵了一个体育场。科学家认为,这些令人恐慌的灰褐色飞蛾是被体育场明亮的灯光迷惑了。这些飞蛾在迁徙时依靠月光来导航,它们可能将灯光误认为是月光了。鸟儿选择白天或者黑夜在天空飞行,鱼儿在迁徙时也会找到特殊的航道。在百慕大三角,那个传说中飞机和轮船会神秘消失的地方,连着一片叫马尾藻海的海域,幼小的欧洲鳗鱼就生活在那里,它们看起来像透明的带状物一样纤弱。它们要从马尾藻海开始,一路向上游到欧洲的湖泊和河流,成熟之后再返回到海水交配。幸运的是,水流能帮助它们横渡大西洋。即便如此,它们也需要3年的时间才能到达欧洲的淡水区域。新孵化的小鳗鱼像卷起来的树叶一样,随着洋流开始前往欧洲的旅程。当它们到达海岸时,已经长成小玻璃鳗,要逆流而上向河口的半咸水区迁徙,然后再到达具有淡水环境的溪流或小河处。鳗鱼逆流而上需要游几百千米,对此它们想到了诀窍。鳗鱼的皮肤很厚,上面布满了鳞屑,且其鳃孔也很狭窄,这种体质特征保证了它们在潮湿的土地上也可以呼吸。在雨后的夜晚,植物上沾满了露水,鳗鱼便像蛇一样扭动着身体穿过湿滑的草地,甚至能爬行数千米,如果水堤被草皮覆盖,鳗鱼的爬行就更容易了。在滑向上游时,鳗鱼还会成百上千地聚集在一起,越过彼此的身体,爬向前方。鳗鱼到达新家——即淡水河流或湖泊或池塘后,会在那里生活6—20年,一直长到1.5米长,那时它们已经非常成熟。它们白天总是躲起来,晚上则很活跃。到了某一个夏天,一些鳗鱼会像接到某种信号一样,集体向海洋洄游。

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