往返南北极厉不厉害?这种神(经病)鸟每年一次!

说起候鸟,没有什么物种比北极燕鸥(Sterna paradisaea)更让人敬畏了。

北极燕鸥,迁徙之王。图片:ephotozine.com 

这是地球上迁徙距离最长的动物,它一生飞过的路程漫长得难以想象。在二三十年的寿命中,北极燕鸥每年都能完成一次往返于地球两极之间的旅途,一生积累下来的里程足以在地球和月球之间往返两到三次(相比之下,航空公司终身白金卡什么的,真是弱爆了)。

两极间的迁徙路

通常每年六月底,北极燕鸥在北冰洋周边苔原和岛屿上的浅巢中破壳而出。这团苔原迷彩绒球的幼鸟可能有一两个兄弟姐妹。父母轮番为它带来丰盛的小鱼、乌贼等餐食,保证绒球尽快生长发育。它很快就将面临挑战:出生后一个多月,就必须用刚长出的飞羽随着父母离开繁殖地,准备飞向南方。 

新生的北极燕鸥一身黄黑色绒毛,在亲鸟的辛勤喂养下快速成长,一个多月后它们就会随着父母亲一起迁徙。图片:Johan Gehrisch / nhm.ac.uk 

八月中旬,北极地区入秋,刚学会飞行和捕食的小北极燕鸥和父母一起,在北半球夏末的余温中举行长途飞行之前的盛宴。以在格陵兰繁殖的北极燕鸥为例,人们通过追踪发现亚速尔群岛以北的北大西洋是它们“长征”前盘桓的地方,在连日觅食积累了足够能量后,它们于九月初开始继续南下,南下,直到地球的另一头。 

2016年8月13日,斯瓦尔巴群岛,北极燕鸥在迁徙前努力进食。图片:紫鹬 

飞往南极的路通常有几条。前面提到的在格陵兰、北欧和北美东部的北大西洋种群,在集中补充能量后会选择顺着非洲西部沿海或南美东部沿海南下,沿途利用大陆架附近的食物资源。而阿拉斯加、西伯利亚和北太平洋种群在通过白令海峡后,通常会选择美洲大陆西岸远海路线飞往南极。东亚—澳大利亚迁徙路线也许因为食物不能满足北极燕鸥,它们鲜有光顾。

2010年,研究者通过回收安装在11只繁殖于格陵兰的北极燕鸥身上记录日照和时间的装置,第一次较准确地追踪了它们的迁徙。绿线为八月到十一月南迁,红线为越冬飞行觅食,黄线为四月至五月北返路线。可见AB两图的燕鸥分别选择了非洲和南美沿岸两条路线。虚线为日照数据缺乏时的估计路线。图片:Egevang / PNAS (2010) 

通过有日期和位置的动画,北极燕鸥漫长的迁徙更直观。来源:日本科学未来馆 

跨越九万里的约定

当北极燕鸥到达南极洲周围的海冰边缘,已经是十月的末尾,南半球的春天。海冰下生长的硅藻像草原一样,养育了大量的磷虾,还有吃磷虾的鱼类。在接下来的十一月到四月,长途跋涉至此的北极燕鸥,可以乘着南大洋上的西风,在别的南半球鸟类繁衍后代时肆意享用这地球另一端的盛宴。吃饱喝足后,再乘着各大洋上盛行的风,平均日行520公里,只用一个月时间就能回到北方的故乡,正好赶上新一年的求偶。

2016年12月19日,一只北极燕鸥在南极半岛岸边停歇。南半球夏季的北极燕鸥通常是以非繁殖羽状态出现的,图中这只可能是亚成鸟,但即使是成鸟也会褪去口红,并且露出白色额头。图片:紫鹬 

还有些一岁的北极燕鸥在来到南大洋后,并不急于当年六月返回北极的家,而是选择在南美西岸和南非近海继续吃吃吃,甚至乘西风带环绕南极大陆,在南半球度过一个冬天,翌年六月再随重逢的北极燕鸥大部队回到出生地附近。回家时,它也长成了爸妈那样漂亮的外貌:黑帽子、纯色灰白衣裳组成的繁殖羽,配上血红色的嘴和腿。这时它已经对异性有了吸引力,只是还要等到三到四岁后才开始繁殖后代,并且此后年复一年地回到与终生配偶约定的繁殖地。

繁殖季的北极燕鸥,雄性在通过雌性的高空舞蹈考验后,还要送给雌性一条小鱼,才算完成终身大事的仪式。图片:Daniel Bergmann / Pinterest

当然,漫长的迁徙路上有许多曲折,近年来我们才逐渐开始弄清它们的具体坐标和里程,比如在北大西洋繁殖的北极燕鸥平均每年迁徙的路线长达70,900公里。2013年的一个研究里,北极燕鸥的往返迁徙距离甚至超过了九万公里(从荷兰迁徙到南非,再绕过好望角往东,飞过了非洲和澳大利亚之间一半的距离,最后才到达南极洲)!

我们现在知道,北极燕鸥在繁殖地和越冬地都有可能环绕两极进行大范围扩散,并没有出现按太平洋和大西洋迁徙路线的亚种分化。

为什么要踏上旅途?

然而,我们尚不清楚为什么北极燕鸥会选择如此漫长的旅途。也许直接相关的原因是食物:两极的海域夏季有不间断的太阳光,再加上冰川侵蚀出的大量矿物营养和较冷海水中二氧化碳较高的溶解度,让藻类的光合作用能提供相当高的生产力,靠它生活的鱼类、磷虾、桡足类和头足类因此也可供海鸟们暴饮暴食;连巨大的座头鲸也会从赤道迁徙到夏天的极地来吃吃吃。只是,别的长途迁徙的候鸟通常享用了一个极地的夏季大餐就已满足。难道是北极燕鸥胃口太大,才这么拼?

八月的巴伦支海,摩尔曼斯克附近的浮游生物大爆发,让海水变成了乳蓝色。图片:ESA 

至少,这么多的食物能让北极燕鸥持续保持活力,长途飞行中的北极燕鸥几乎不停落水面,可以昼夜不休。大概此鸟只应天上有,所以学名paradisaea,意为“天堂”。

说到昼夜,就不能不提光周期。我们知道日照长短的变化会在候鸟体内触发激素反应,因此影响迁徙的行为。北极燕鸥是一生中白昼比例最高的物种,也许它迁徙的原因是,阳光对它非常重要,它要追逐阳光到地球两极。北极燕鸥拒绝光周期的季节变化,主动让自己的一年里能过两个接近极昼的夏天。

一起去追逐无尽的夏日吧!绘图:翼狼Elang

还有一种可能是,北极燕鸥在两极间往返迁徙,只是因为它能做到。北极燕鸥双翼尖长,“展弦比”很高,非常适合长距离顺风快速滑翔。然而不同于<信天翁>等滑翔专业户,燕鸥的叉形长尾可以用作舵,也可以扇形展开,轻巧的身体还可以空中悬停和灵活转向,迁徙路上有机会就随时悬停—俯冲捕食,补充能量。其它燕鸥也有类似的本领,比如在我们生活范围内更常见的普通燕鸥(Sterna hirundo),但北极燕鸥的尾巴更长、分叉更深,比普通燕鸥还要修长而轻盈。

悬停—转体—俯冲入水!捕食中的北极燕鸥能做出这样让人惊叹的空中姿态。图片:紫鹬 

令人敬畏的两极王者

漫长的迁徙途中,北极燕鸥是如何辨别方向的呢?它们利用太阳的轨迹、暮光中的偏振光,还有磁场。近年来人们开始窥见,北极燕鸥等候鸟可以利用被爱因斯坦认为“见鬼了”的“量子纠缠效应”,在视野中可以如增强现实般显示磁场。

量子纠缠效应是如何作用到视觉上的?视网膜细胞中铺架有感光蛋白阵列,被特定波长的光子激发后会发生电子传递,得失电子双方形成自旋状态纠缠的自由基对。这对自由基受到地磁场从不同角度的作用,视网膜的感光度因而受到影响,进而产生视觉上的明暗差异。鸟类就这样看见了地磁场。

你认得出这个方程吗?也许燕鸥早就应用它看地磁场啦!图片:uci.edu / shutterstock.com 

除了史诗般的迁徙,北极燕鸥让人敬畏还有一个原因:它们大概是北极地区最不好惹的生物,虽然它们长得很可爱,可谁说颜值高就一定脾气好了?大多数鸟类在营巢地都有领地性,不会有什么好脾气,燕鸥类更是以厉害著称。北极燕鸥守护的可是跨越了地球两端后的繁殖季,因此会坚决地向任何入侵者发起攻击,如同大卫面对歌利亚的情形。连北极熊和人类都曾被北极燕鸥啄得头破血流,堪称决胜地球之巅的真正王者。 

北极狐(Vulpes lagopus)离北极燕鸥的巢太近了。俯冲对地攻击! 图片:imgur.com 

偷蛋和小鸟吃的北贼鸥(Stercorarius skua)进入了防空识别区。马上拦截! 图片:紫鹬

来者是陆地上体型最大的肉食动物北极熊(Ursus maritimus)么,好,大家轮番轰炸! 图片: BBC Frozen Planet: ep3 Summer 

在此,我们要强调,干扰鸟类繁殖地的行径应受到强烈反对,请不要因为好奇或萌幼鸟而去接近鸟巢!如果我们在野外没有注意到(通常是伪装在地上的)鸟巢而不慎误闯到它附近,燕鸥等亲鸟会表现出警戒和防御的行为。当你注意到不寻常的叫声,或者看到亲鸟向你飞来甚至俯冲时,要及早后退。当亲鸟已经向你发起攻击,请做出类似投降的姿势:举起手来并低头下蹲,一般俯冲的鸟类会攻击目标最高点,这样至少你不会被啄到头和眼睛;接着要马上沿来路撤退,直到亲鸟不受干扰而行为不再异常。如果不顾亲鸟的警告前行,被啄见血,自己活该。 

北极海冰上,北极燕鸥是仅有的一抹亮色,愿此景长存。图片:紫鹬 

虽然目前北极燕鸥的生存尚未受到威胁,但繁殖于北大西洋一些区域的北极燕鸥数量略有下降。并且已经有研究称,对两极海洋里食物分布敏感的它们近年来随着气候变化改变了迁徙路程。其实关于北极燕鸥我们还知之甚少,这样的物种时刻提醒着我自然的壮丽和神奇,希望它能持续与我们相伴。

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