在飛行的時(shí)候,涉禽通常會(huì)把雙腿伸長(zhǎng),放在尾巴下邊。然??些記錄顯示,涉禽有時(shí)也會(huì)像雀鳥(niǎo)?樣把腿向前收起,也就是把腿和腳都藏在腹部羽毛之下。
這?現(xiàn)象的原因和影響都尚不明確。通過(guò)?獻(xiàn)檢索,鳥(niǎo)類學(xué)家訪談、公開(kāi)征集和網(wǎng)絡(luò)圖片檢索,我們發(fā)現(xiàn)了90份?只或多只涉禽個(gè)體收腿飛行的記錄,共涉及17個(gè)不同物種。
收腿飛行行為在鶴鷸(占所有鳥(niǎo)類的10%)和紅腳鷸中最為普遍,但在腿長(zhǎng)相對(duì)較短的黑腹濱鷸和劍鸻等鳥(niǎo)種中也有出現(xiàn)。這?行為在?年中的大多數(shù)月份、涉禽的不同年齡階段、單獨(dú)飛行的個(gè)體和鳥(niǎo)群中、不同的環(huán)境溫度、長(zhǎng)途遷徙和在小范圍移動(dòng)的涉禽身上都有出現(xiàn)。
在低溫環(huán)境中減少熱量損失是?個(gè)可能但說(shuō)服力較弱的解釋,空氣動(dòng)?學(xué)和腿部肌?疲勞也有可能影響涉禽在飛行中的腿部姿態(tài)。
專業(yè)原文,細(xì)讀翻譯版
涉禽收腿飛行的行為有多常見(jiàn)?它們又為什么要收腿飛行呢?為了找到以上問(wèn)題的答案,我們嘗試進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索,卻發(fā)現(xiàn)相關(guān)結(jié)果少得可憐。因此,我們決定開(kāi)展進(jìn)一步研究,試圖了解:
哪些涉禽會(huì)收腿飛行?涉禽什么時(shí)間,什么地方,以及出于什么原因會(huì)進(jìn)行收腿飛行呢?
▲飛翔的鸻鷸群,虹橋黑背拍攝于江蘇。
研究方法
為收集涉禽收腿飛行的照片及觀察記錄,2017年12月,我們?cè)赪ader Study期刊上發(fā)布了一條征集令,并要求照片/觀察記錄的提交者注明物種名稱、觀察地點(diǎn)、時(shí)間、日期以及鳥(niǎo)類的其它行為特征等。2018年3月,我們又在國(guó)際鳥(niǎo)盟瑞典 (BirdLife Sweden)發(fā)行的Vår Fågelvärld期刊上發(fā)布了類似的征集令。此外,我們還在多個(gè)網(wǎng)站和臉書(shū)上征集了以上信息,并且詢問(wèn)了我們觀鳥(niǎo)的同事和朋友。
除以上不成系統(tǒng)的信息檢索外,我們還瀏覽了瑞典物種觀察系統(tǒng)網(wǎng)站(www.artportalen.se)上發(fā)布的涉禽飛行圖?。
初步結(jié)果
截?2019年11?11?,我們共搜集到90條記錄,分享記錄的包括約50名觀鳥(niǎo)人、攝影師和記者。這90條記錄中的少數(shù)來(lái)源于已經(jīng)發(fā)表的報(bào)告,以及我們?cè)谌鸬湮锓N觀察系統(tǒng)網(wǎng)站上瀏覽照?時(shí)的發(fā)現(xiàn)。在?獻(xiàn)檢索時(shí),我們還發(fā)現(xiàn)了除涉禽外其它物種收腿飛行的證據(jù),例如鶴類和鷗類等。
▲一只收腿飛行,以至于完全看不到j(luò)io的三趾鷗。慕童拍攝于俄羅斯楚科奇。
▲收腿飛行的美洲鶴和沙丘鶴。Gary R. Soper拍攝于一個(gè)大冷天兒。
▉ 鳥(niǎo)種
我們收集到17個(gè)涉禽物種的收腿飛行記錄。?多數(shù)記錄為鶴鷸(42個(gè)記錄)和紅腳鷸(14個(gè)記錄)這兩個(gè)長(zhǎng)腿的姊妹物種,也有少許青腳鷸(8個(gè))和流蘇鷸(6個(gè))的記錄。?部分記錄都涉及?腿的中大型涉禽,少量?型涉禽的記錄則包括黑腹濱鷸(2)、劍鸻(2)和三趾鷸(1)。
▲我們收集到的涉禽收腿飛行記錄。鳥(niǎo)種進(jìn)行收腿飛行的記錄越多,鳥(niǎo)名就越靠前。“有照片”一列的“X”號(hào)代表我們收到了該物種收腿飛行的照片。國(guó)家簡(jiǎn)稱分別為:加拿大(CAN),丹麥(DK),芬蘭(FI),荷蘭(The Netherlands),新西蘭(NZ),瑞典(SE),英國(guó)(UK)和美國(guó)(USA)。
在秋季,鳥(niǎo)類的年齡相對(duì)容易區(qū)分。我們發(fā)現(xiàn)幼鳥(niǎo)和成鳥(niǎo)都有收腿飛行的行為。
▲兩只鶴鷸幼鳥(niǎo)分別以收腿和伸腿的方式飛行。2007年8月15日,Bengt Rönde拍攝于瑞典南部的斯科納省。
▉ 時(shí)間
?年中除去十月都有記錄到收腿的涉禽。我們收到的記錄涵蓋了春遷、秋遷和冬季這幾個(gè)時(shí)期。我們沒(méi)有收到繁殖季涉禽收腿的記錄。?部分冬季的觀察都是在0℃以下的溫度中進(jìn)?的,例如一只扇尾沙錐就是在?月-14℃的低溫中記錄到的。
▲一只扇尾沙錐在-14℃的溫度下收腿飛行。2016年1月17日,Mikael Nilsson拍攝于瑞典哥德堡。
?位觀察者提到在瑞典南部的法爾斯特布,涉禽的收腿行為通常發(fā)生在它們?cè)诋?dāng)?shù)剡M(jìn)行遷徙歇停(stopover)的時(shí)段中。相反,其他觀察者說(shuō)收腿行為和更加活躍的遷徙飛行有關(guān)聯(lián)。而我們的記錄顯示,該行為在長(zhǎng)途遷徙和非遷徙期的飛行中都有出現(xiàn)。
無(wú)論是自個(gè)兒飛行還是身處于鳥(niǎo)群之中,涉禽都有收腿飛行的情況。在不同的記錄中,同一鳥(niǎo)種收腿和伸腿的個(gè)體比例參差不?。在某些情況下,鳥(niǎo)群中只有?只個(gè)體收腿(例如23只紅腳鷸和14只鶴鷸中的?只)。但在其它情況下,鳥(niǎo)群中的絕?多數(shù)都會(huì)將腿收起(例如7只鶴鷸和14只紅腳鷸中的11只)。
▉ 地點(diǎn)
涉禽的收腿飛行行為在三?洲的八個(gè)國(guó)家都被記錄到,即五個(gè)歐洲國(guó)家、加拿?、 美國(guó)和新西蘭。就飛行高度而言,涉禽在水面低空飛行、即將著陸或是剛剛起飛時(shí),通常會(huì)有收腿行為。該行為在海拔相對(duì)較高的活躍遷徙飛行中也有記錄。由于顯而易見(jiàn)的原因,我們沒(méi)有任何觀察記錄顯示涉禽在數(shù)百米甚至是數(shù)千?的高度飛行時(shí),究竟是如何擺放它們的腿的。
▉ 頻率
對(duì)于涉禽收腿這一行為的發(fā)生頻率,鳥(niǎo)類學(xué)家的看法可謂是大相徑庭。在?個(gè)極端,?些有經(jīng)驗(yàn)的觀察者說(shuō)他們從未見(jiàn)過(guò),或者他們“可能就見(jiàn)過(guò)?兩次”。而在另?個(gè)極端,因?yàn)樵撔袨樵?strong>鶴鷸中是如此常見(jiàn),以至于至少有?本野外指南收錄了這個(gè)行為,而且?些經(jīng)驗(yàn)豐富的鳥(niǎo)類學(xué)家告訴我們,他們“經(jīng)??吹?rdquo;這個(gè)現(xiàn)象。
我們收到/詢問(wèn)了人們對(duì)收腿行為發(fā)生頻率的估計(jì)。Nils Kjellen從1986年秋天開(kāi)始,每天都在法爾斯特布調(diào)查候鳥(niǎo)的數(shù)量。他說(shuō)至少經(jīng)常在三種鳥(niǎo)類身上看到收腿的現(xiàn)象。當(dāng)我們問(wèn)他觀察到收腿行為的大致頻率時(shí),他估計(jì)鶴鷸有5%,而紅腳鷸和青腳鷸則不及1%。
▲不常收腿的紅腳鷸。陳騰逸拍攝于崇明。
Christian Friis 和他的同事也注意到了我們的征集令。據(jù)他們說(shuō),在加拿?安?略省詹姆士灣7 – 9月的秋遷期,多達(dá)10%的小黃腳鷸都有收腿?為。
為了收集更多的飛行記錄,我們?cè)谌鸬湮锓N觀察系統(tǒng)網(wǎng)站上瀏覽了近萬(wàn)張照?。我們對(duì)相對(duì)清晰的照片中的1300多只飛行個(gè)體進(jìn)行了收腿/伸腿確認(rèn)。我們找到了至少31個(gè)收腿飛行的個(gè)體。正如預(yù)期的那樣,出現(xiàn)該行為頻率最高的是鶴鷸,高達(dá)11%的個(gè)體都有收腿的行為。青腳鷸、流蘇鷸和扇尾沙錐的收腿比例在1-2%。出乎意料的是,我們并沒(méi)有在互聯(lián)網(wǎng)的搜索中發(fā)現(xiàn)收腿的紅腳鷸。
▲八個(gè)涉禽的收腿飛行個(gè)體數(shù)量及比例。照片來(lái)源是瑞典的物種觀察系統(tǒng)網(wǎng)站。
結(jié)果討論
我們共搜集到了17個(gè)收腿飛行的涉禽,但這份名單肯定不夠全面。?先,我們?nèi)狈?lái)自世界其它國(guó)家及地區(qū)的反饋,因此忽略了很多涉禽種類。其次,只要我們用心尋找,總會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。例如,在我們開(kāi)始調(diào)查前,并不知道劍鸻也有類似的行為。
▲在一群飛行的劍鸻中,部分個(gè)體的腿是收起的(圖中用白色星號(hào)標(biāo)出)。2009年8月27日,Thomas Alerstam拍攝于瑞典厄蘭島。
由于我們收集的數(shù)據(jù)顯示,收腿飛行在不同涉禽物種、?年中幾乎任意時(shí)間,以及不同的環(huán)境下(自個(gè)兒飛行或是在鳥(niǎo)群中,不同的飛行高度)都有發(fā)?,因此,鳥(niǎo)類學(xué)家對(duì)這?現(xiàn)象的常見(jiàn)程度持不同看法的最可能的解釋是:觀察者的知識(shí)儲(chǔ)備、興趣和技能各不相同。?些鳥(niǎo)類學(xué)家有比他人更為敏銳的觀察力和對(duì)細(xì)節(jié)的感知力。
那么,涉禽為什么要收腿飛行呢?對(duì)此有多種可能的原因,盡管目前看起來(lái)沒(méi)有?個(gè)統(tǒng)?的標(biāo)準(zhǔn)答案。
▉ 環(huán)境溫度低
為適應(yīng)低溫環(huán)境,鳥(niǎo)類的腿部進(jìn)化出了“逆流熱交換”機(jī)制(counter-current heat exchanger)。在腿的上部,溫暖的動(dòng)脈血在遇上從趾端返回的冰冷的靜脈血后會(huì)有所降溫。因此,鳥(niǎo)類的大部分熱量都是保存在它們身體的中心部位的。然而,總是會(huì)有部分熱量從裸露的腿部損失,因此在低溫環(huán)境下,鳥(niǎo)類很可能想把腿塞進(jìn)腹部羽毛中來(lái)減少熱量損失。一份發(fā)表于1963年的報(bào)告稱,看似所有鳥(niǎo)類都會(huì)在極寒的冬季收腿??。但我們的調(diào)查顯示,很多涉禽并非如此。
就減少熱量損失??,與收腿飛行類似的是涉禽的“金雞獨(dú)立”行為,即它們會(huì)將?條腿放在腹部羽毛下,僅靠另?條腿站立休息。Ryeland 等在澳?利亞研究涉禽的鳥(niǎo)類學(xué)家發(fā)現(xiàn),隨著溫度的降低,九種涉禽中的六種都增加了單腿站立的行為。
▉ ??性能
飛行的演化可以被看作是鳥(niǎo)類身上三個(gè)運(yùn)動(dòng)組件(翅膀、尾部和腿)發(fā)展和特化的結(jié)果。翅膀的設(shè)計(jì)、尺?和形狀?直以來(lái)被作為理解鳥(niǎo)類飛行的基礎(chǔ)被給予了?量關(guān)注。最近,?們也開(kāi)始關(guān)注尾部的重要性,包括它是如何在飛行過(guò)程中增加升?和阻?,以及它對(duì)機(jī)動(dòng)性和穩(wěn)定性的重要作用。相反,腿部在飛行中的姿態(tài)和效果鮮為?知。
雖然鳥(niǎo)類的尾部能在低飛行速度下產(chǎn)?重要的平衡力和穩(wěn)定升?,但很顯然,鳥(niǎo)類為了求偶而生得精致而細(xì)長(zhǎng)的尾巴同時(shí)也增加了飛行的阻?。同樣,向后伸出的腿也會(huì)造成阻?,增加它們飛行的代價(jià)。鳥(niǎo)類可能會(huì)通過(guò)收腿,并將腿緊緊貼近腹部來(lái)試圖減少這種阻?,但這可能又會(huì)增加身體的阻?。目前尚不清楚在飛行中使用哪種姿勢(shì)才能最有效地減少阻?。
▲圖片來(lái)源:勺嘴鷸在中國(guó)
收腿會(huì)使身體的重?前移。鳥(niǎo)類身上的能量?jī)?chǔ)備或許會(huì)在這時(shí)起到關(guān)鍵作?。涉禽可以從完全沒(méi)有能量?jī)?chǔ)備到攜帶兩倍于?重的脂肪和蛋?質(zhì),這些能量似乎主要儲(chǔ)存于身體重心的后部,將腿放到更靠前的位置或許可以幫助身體保持平衡。另???,能量負(fù)荷的增加,往往也伴隨消化道的縮?和胸肌質(zhì)量的增加。這兩個(gè)過(guò)程也將使身體的重?向前移動(dòng)。
我們不知道那些收腿飛行的鳥(niǎo)的能量?jī)?chǔ)備有多少,但是,鑒于涉禽在遷徙期間和冬季都會(huì)儲(chǔ)備大量的能量,與能量?jī)?chǔ)存有關(guān)的生理變化或許會(huì)導(dǎo)致它們收腿飛行。在兩種腿部姿勢(shì)都有的鳥(niǎo)群中,個(gè)體顯然經(jīng)歷著相同的環(huán)境條件,但它們很可能擁有不同的能量負(fù)載。
▉ 腿部姿勢(shì)
長(zhǎng)時(shí)間伸腿可能會(huì)因?腿帶來(lái)的杠桿作用導(dǎo)致肌?疲勞,但我們不清楚這在何種程度上引起了涉禽的收腿?為。
此外,一份發(fā)表于1983的論文描述了洋斑燕和藍(lán)喉蜂虎是如何在飛行中通過(guò)露出腿部來(lái)緩解陽(yáng)光輻射帶來(lái)的炎熱的。然而,它們并沒(méi)有向后伸腿,而是將腿部進(jìn)行了不同程度的伸展——從僅僅露出雙腳,到整條腿都以垂直于身體的方向伸出來(lái)。
作者/Åke Lindström & Thomas Alerstam
翻譯/趙雨蘅
審校/虹橋黑背
本文版權(quán)歸原作者,內(nèi)容呈現(xiàn)在原文基礎(chǔ)上存在相關(guān)調(diào)整。原文刊登于Wader Study第127期:doi:10.18194/ws.00187
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