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鸟类的“生物钟”被打乱了,气候变暖导致它们提前迁徙

媒体:千篇一绿  作者:祝叶华
专业号:钱佳弘 2020/3/21 8:50:34

本文首发于南方周末,如需转载,请联系原作者

改变迁徙时间并不是全球变暖影响候鸟的唯一指标,科学家还发现,随着时间的推移,鸟类的身体也变得越来越小,它们的翼展则越来越长。

珲春敬信湿地的大雁。(新华社记者 许畅/图)

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南方周末特约撰稿  祝叶华

随着地球变暖,科学家们在世界各地看到了早春和晚秋的迹象。植物花开得更早,雪融化得更快,现在,研究人员发现鸟类也在改变它们的迁徙模式。自然界最壮观的自然现象之一正在发生明显的、渐进性的变化。

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鸟类的“生物钟”被打乱了

鸟类迁徙在很大程度上是对气候变化的反应,这是一个全球现象,鸟类每年的迁徙日期可以用当地的温度来简单进行判断:春天越早,迁徙的时间越早,迁徙的季节也越长,气候变化的地理差异决定了春季迁徙进程的区域差异。

2019年12月发表在《自然·气候变化》(Nature Climate Change)杂志上的一项研究表明,气温上升导致鸟类每年春天迁徙的时间提前了一点,与二十年前相比,春天迁徙的候鸟通过某些站点的时间提前了。科罗拉多州立大学凯尔·霍顿(Kyle Horton)领导的研究小组分析了美国国家海洋和大气管理局(NOAA)从1995年至2018年间收集的数百万份雷达扫描数据后发现,鸟类春季迁徙的时间提前了,这似乎是由气温上升引起的。在春季,鸟类以相对较快的速度迁徙到繁殖地。然而在秋天,到达越冬地的压力并没有那么大,所以迁徙的速度往往更慢,更有节奏。

2016年,堪萨斯州立大学的吉娜·巴顿(Gina Barton)和布雷特·桑德科克(Brett Sandercock)分析了北加州旧金山湾鸟类观测站22年的观测数据,研究了迁徙时间与包括厄尔尼诺现象在内的三种气候变化指数之间的关系。结果也显示,在过去22年里,随着时间的推移,鸟类在早春迁徙时间提前,秋季迁徙后延,春季和秋季鸟类迁徙时间都发生了两天多的变化。这项研究发表在《秃鹰:鸟类学应用》(Condor: Ornithological Applications)上。

温度和迁移时间密切相关,迁移时间的最大变化发生在变暖最快的地区。2019年2月发表在《生态指标》(Ecological Indicators)上的一项研究发现,由于气候变化,欧洲和加拿大的候鸟已经大大提前了它们春季迁徙的时间。鸟类在欧洲比在加拿大提前了更多的迁徙时间,因为欧洲春季的气温上升得更快。50年来,候鸟的春季迁徙平均提前了一周左右,迁徙季节的持续时间也延长了。在欧洲或北美的冬季,短途移民的进步最大:大约每10年提前1.5-2天。在热带地区过冬的长途迁徙动物也提前了它们开始迁徙的时间,但每10年只提前了大约0.6-1.2天。这项研究基于21个北欧和加拿大鸟类观察站的长期监测数据,包括近200个研究物种。最长的时间序列始于1959年和20世纪60年代初,大部分数据是由观鸟志愿者收集的。

迁徙时间并不是全球变暖影响候鸟的唯一指标。2020年1月,发表在《生态学快报》(Ecology Letters)上的一项研究发现,随着时间的推移,鸟类的身体越来越小,而它们的翼展越来越长。

美国密歇根大学的研究人员针对52个北美候鸟物种的70716个个体的40年标本系列的研究证明,在40年的时间里,每年夏季气温的升高预示着这些不同的类群体型的持续缩小。体型是决定动物生理和生态的关键因素。研究人员认为,体型越小,随着气候变暖,动物的体温流失得越快。与此同时,翅膀长度——一种影响鸟类生态和行为诸多方面的体型指数——受到气候变暖的影响,在不同物种间持续增长。翅膀长度增加代表了一种代偿性适应,以维持迁徙。因此,尽管越来越多的证据表明气候变化会显著影响鸟类的行为,但这项研究也强调了一个事实,即在科学家了解其长期后果之前,还需要进行更多的研究和监测。

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鸟类迁徙为何如此重要

鸟类依靠大自然的暗示来生活——阳光照射时长、温度的变化、周围的气味、栖息地食物和变化。候鸟飞行成百上千公里去寻找最好的生态条件和栖息地来喂养、繁殖和养育它们的后代。当繁殖地的条件变得不利时,则飞往条件较好的地区。几千年来,这些生存的线索都是非常稳定的,鸟类的迁徙模式也非常一致。但在气候变化的新时代,这些线索越来越分散,鸟类也越来越困惑,从而产生了潜在的危险后果。

鸟类的迁徙对生态系统至关重要,因为它们控制着昆虫的数量和种子的传播。早春或晚春会对依赖稳定天气模式种植和收获的农民造成严重破坏。重要的传粉者可能会受到天气变化的影响,而农作物也可能会受到近年来随着冬去春来而出现的反复无常的气温的影响。许多鸟类也有助于控制昆虫的数量,在这个过程中保护农作物。当鸟类来得太晚或太早时,昆虫的分布就会发生变化,扰乱农作物的生长。这些转变的后果是未知的,但肯定是重大的。

几天迁徙时间提前或者延后的改变可能看起来微不足道,但对鸟类来说却是至关重要的。迁徙时间的改变会危及鸟类的交配习惯,限制和改变它们的饮食,如果它们飞得太早,就会被寒冷冬天的“残余物”杀死。当季节性节奏不同步时,植物开花或昆虫出现的时间可能与候鸟迁徙的时间错开,生态模式的连锁反应就会被打乱。

例如,如果植物比迁徙的动物更早察觉到天气的变化,那么它们就会在动物到达之前开花。就像在北极,一些草的出现时间比正常情况提前了一个月,导致冬眠动物错过了一种重要的食物来源。这些细微的变化可能会对候鸟的健康产生负面影响。

不过,气候变化对鸟类迁徙的影响也因物种而异。此前有研究表明,一些鸟类可能会改变它们的迁徙模式以应对气候变化。虽然气温升高似乎是鸟类迁徙行为改变的主要原因,但它们对鸟类行为的确切影响可能因物种而异。人们认为鸟类迁徙受到多种因素的影响,如新植物的生长或食物的可得性。在气候变化的背景下研究这些关系很重要。

总的来说,生物学家越来越关心气候变化对植物和动物物种的影响——气候变化如何影响它们的范围和分布,它们的进食和繁殖习惯,以及它们的运动和迁徙。在候鸟中,迁移时间的变化如何影响整个种群或物种仍不清楚。

编辑 | 朱力远   视觉 | 于北辰

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