论文部分内容阅读
信天翁的盛宴
每年，在澳大利亚东南部的港口城市——伍伦贡市都会举行一场盛大的宴会，宴会地点是宽阔的海面，供给的食物是美味的海鲜，而宴请的客人则是从数千千米外匆匆赶来的信天翁。这些身材瘦削、饥肠漉漉的食客们，一冲进宴会场地就恨不得把所有美食吞进肚子。对它们而言，长途跋涉尽管辛苦却很值得。不过，假如这次不能吃好，下次赴宴恐怕得等两年。
7月上旬，当数以千计的信天翁来到伍伦贡市的海边参加聚会时，恰好正是海里的乌贼完成繁殖后代的任务而相继死去的时候，它们的尸体浮出水面，成为信天翁犒劳自己的美食。当信天翁吃饱以后，新一轮的长途迁徙就开始了。它们将飞行近20000千米，回到南极大陆边缘的大本营去繁衍后代。
乌贼的生命周期十分短暂，通常仅两年左右。这期间，它们不仅要从身长仅1厘米左右的幼体成长为1.5米左右的庞然大物，而且成年雄性乌贼的体重甚至要达到15千克。乌贼一生仅产一次卵，并且在交配产卵后会很快死去。由于澳大利亚伍伦贡市附近海域的特殊性，这里成为乌贼的理想繁衍地。每逢乌贼的交配期，生活在沿海地带的人们可以到海滩上去拣被海水冲上海滩的乌贼。
迄今为止，科学家对乌贼的生活习性知之甚少，只知道它们有一整套繁琐却颇具观赏性的交配仪式。乌贼在确定关系后便开始跳舞，舞蹈持续数小时后，雄性乌贼借助特殊的触须将精液注入伴侣的体内，雌性乌贼随即在岩石底部或水下洞穴中产下100-300枚受精卵。
一旦完成交配和产卵任务，乌贼体内的肌肉组织便开始崩溃。由于大量气体充斥体内，原本中空的骨架形同虚设，巨大的浮力会把乌贼从水下几十米处托出水面，其中一部分乌贼可能成为海豚、鲨鱼或其他肉食鱼类的口中食，而其他更多的则浮出海面，成为守候在海滩上的信天翁的盛宴。
信天翁生性喜欢漂泊，每两年才生育一次。通常，它们会选择在偏僻的小岛繁衍后代。每对信天翁一次只能养育一只幼雏。从产下受精卵到幼雏羽翼渐丰、能够独自飞翔，大约得花费11个月的时间。其间，它们必须多次出海觅食以哺育幼雏。近一年的辛苦劳作，往往会使它们的体重减轻1/4以上。雏鸟飞离巢穴后，成年信天翁必须进行营养补给，才可能储备足够的能量应对新一轮生育。为此，信天翁必须飞赴千里之外的澳大利亚。
1959年，澳大利亚科学家开始对信天翁进行追踪研究，他们首次为信天翁带上了标签。如今，40多年过去了，科学家发现其中一些信天翁仍会返回附近海域活动。换句话说，它们已经是50多岁的高龄了。
除了了解信天翁的生命周期，科学家还一直在研究信天翁是如何形成以乌贼为主的饮食习惯的。乌贼的机体主要由水构成，是活动于伍伦贡附近海域的信天翁最主要的食物。成年信天翁的体重通常约11千克，双翼展开可达3米，飞行能力超强，能在几周内飞行数千千米。光靠摄入乌贼，信天翁是如何确保正常活动的呢?科学家发现，这与信天翁自身的新陈代谢有密切关系。一般来说，所有生物的新陈代谢都有两种速度——基本代谢和最大极限。基本代谢是指生物处于休息状态时自身的新陈代谢的速度，最大极限则是正常新陈代谢的最高值，超过最大极限，生物即使摄入再多的食物，它的体重也会减轻。以参加环法自行车比赛的运动员为例，他们体内的新陈代谢的最大极限是基本代谢的4倍左右。信天翁的新陈代谢的最大极限大约是其基本代谢的两倍，这就是说，信天翁在运动时十分注重节省使用自身能量。当它们哺育雏鸟时，由于劳动强度大且持续时间较长，新陈代谢的速度必然超过最大极限，体重和身体素质因此有所下降。由于身体的过度消耗，一旦完成抚养任务，它们必须飞往食物充足的地方补充体内的脂肪存储。澳大利亚的伍伦贡海域恰巧满足了它们的需要。
到9月份，漂浮在伍伦贡海面的乌贼就完全消失了，这时，信天翁也将启程飞回大本营筑巢，为新的宝宝的出生作准备。凭借每小时近50千米的飞行速度，它们大约在11月份前后就能返回老家。对这些生性热衷于飘泊的信天翁而言，它们首先要在近两个月时间内飞行近20000千米，从澳大利亚飞回老家，然后花近1年的时间精心哺育它们的后代。接下来，它们还得飞行近20000千米，才能又一次来到澳大利亚享受饕餮盛宴。
没有人具体统计过澳大利亚附近海域究竟生活着多少乌贼，但有数据显示，近几年中，由于人类大量捕捞乌贼，信天翁的食物减少了，导致信天翁的数量逐年递减。因此，我们必须在捕捞乌贼的同时，考虑信天翁的生存问题。人类没有权力剥夺原本属于信天翁的盛宴。
追踪信天翁
信天翁一生中90％-95％的时间都在亚南极海域的寒风中翱翔。过去由于没有先进仪器的帮助，生物学家对信天翁的了解差不多和常常看见信天翁的远洋水手相当。甚至还不如他们。直到20多年前，科学家对信天翁的观察还仅限于近距离观察其哺育行为。这也是这种鸟让没有翅膀的人类略微接近它们的唯一的机会。那么，在人们的视线之外的信天翁究竟会飞向哪里?随着一代又一代小型追踪仪器的出现，生物学家开始逐渐揭开信天翁觅食之旅的神秘面纱。
1989年，日本科学家发明了一种小型卫星接收器，主要用来追踪航行的船只。生物学家将它加以改进后，用来追踪大型哺乳动物如熊和驯鹿的行踪。这种仪器最初重达900多克，对鸟类来说太大了。后来，经过改造的追踪器重量仅170克，刚好能挂到一只10千克重的漫游信天翁的身上。
卫星追踪器传回来的资料令人吃惊，信天翁的一次觅食之行可以持续10到15天。它们可以飞到距离巢穴2800多千米远的地方。飞行总距离超过15000千米。它们的行程呈一个不规则的环形，其中会有一些小的迂回从而增加整个行程的长度。为了节省能量，它们通常会借助风力滑行。它们能长时间地停留在空中，有时甚至几个小时不扇动一下翅膀，仅凭风来吹送。风平浪静的时候，靠狭长的翅膀支持身体略显吃力，这时，信天翁会选择在海面悠闲地游泳。
1990年，约重60克的温度记录仪出现，科学家利用它解决了另一个问题，即信天翁是飞到食物丰盛的地方定点捕食还是全程捕食。信天翁是在寒冷海域活动的海鸟，一当进食，其胃内的温度肯定要下降。因此，只要让信天翁将温度记录仪咽到肚里，就能了解其进食情况。结果显示，信天翁在旅行的全程随时捕猎。通常，它们每飞行5-6小时就能发现一群猎物，每一次都会吞下至少两条鱼。
信天翁以每小时约100千米的飞行速度横跨洋面。如果单靠自身产生的能量，身体的消耗应该非常巨大。可是，通过安装在信天翁身上的心率监视器，科学家发现，信天翁飞行的能耗其实非常之低，而且是目前所知鸟类中耗能最少的。在飞行过程中，信天翁的心率仅比休息时提高了10％-20％，而其他依靠拍打翅膀 飞行的鸟类在飞行时，其心率会达到静止时的200倍。那么，信天翁是如何做到这一点的呢?它们有独特的节能措施吗?其实，信天翁不过是学会了利用自然而已。它们就像在空中飞翔的滑翔机，可以利用风力上下翻飞。它们对风向的把握也非常娴熟。向北飞，采取反时针的方向；向南飞，则采取顺时针的方向。
杰出的飞行家：军舰鸟
除了信天翁，军舰鸟也是杰出的飞行家，它们可以在热带海面的温暖上升气流中飞行一周而不用接触地面或水面。
除了高超的飞行技术外，军舰鸟和信天翁还有很多相似之处：它们的食物都来自海洋；它们的繁殖率都很低；在所有鸟类中，幼鸟的成熟期最长。还有，它们都很长寿。军舰鸟的寿命大概是几十年，而信天翁则是鸟类中的“寿星”——不仅寿命长达六七十年，而且在50多岁时还能保持良好的生殖能力。
信天翁生活在寒带海域，军舰鸟则生活在热带海域，两者生活在完全不同的环境里，却具有如此众多的相似点，人们自然会以为它们有很近的演化关系。然而，基因研究的结果告诉我们，这两个物种来源于演化树上的两个不同的分支。究竟是什么原因导致两者有如此众多的相似点呢?
研究发现，尽管彼此之间的基因联系不大，可是类似的食物压力却让这两个完全不同的物种走到了一起。两者的哺育行为与大多数鸟类不同：通常在10-12岁(对于其他鸟类来说，可谓高龄了)之前不会择偶；雌鸟只产一个卵，并花时间将幼鸟养到会飞或者能够独立觅食。通常，信天翁会照料幼鸟9个月以上，军舰鸟则会达到12个月，这也是所有鸟类的最高记录。
众所周知，鸟类的生活环境对它们的生活模式影响很大。宽广洋面和相对散在的食物分布，使得信天翁不得不采取长时间、远距离的觅食活动。相对于生活在寒带的信天翁，生活在热带的军舰鸟的觅食环境更为艰难。由于热带洋面上厚厚的温水层限制了养分的流动，在这种缺乏养分的上层水面，鱼类比寒带海域少得多。
生活在热带海域的军舰鸟都是典型的具有叉状尾和角型翅膀的大型黑羽鸟。它们的“翅载”，即体重与翅膀面积的比率，是所有鸟类中最低。绝无仅有的外型和高超的飞行技能使军舰鸟能够在空中飞行数天而不着陆，它们的唯一着陆点就是它们的哺育地。
军舰鸟不着陆的原因并不是为了显示它们高超的飞行技能，而是一种“没有选择的选择”。信天翁拥有一双大而有蹼的脚，能够给它足够从海面起飞的力量，而军舰鸟的脚无蹼，尾腺体不发达，羽毛也没有防水的功能。可以想象，一旦军舰鸟在海面上着陆，不能提供足够的起飞力量的脚和打湿的羽毛很难让它重回天空。因此，在整个觅食过程中，军舰鸟日夜兼程，所有事情都是在空中完成。它们的两个半脑轮流休息，一侧半脑工作另一侧半脑保持睡眠状态。除了军舰鸟，只有雨燕能做到这一点。
害怕入水的军舰鸟的主要猎物是跳出海面的飞鱼。军舰鸟还是名副其实的“海上强盗”，凭借较大的体型和灵活的飞行技能，它们在空中袭击刚刚从海里捕到了鱼虾的海鸥、海燕和鸬鹚等海鸟。有时军舰鸟还会利用海豚和金枪鱼等食鱼海生动物。当后者费力追逐鱼群的时候，一些鱼儿为了躲避水下杀手，慌不择路地跳出水面，不想却落入了早已虎视眈眈的军舰鸟的口中。
大军舰鸟觅食行程耗时5-6天，可以飞到距离哺育地几百千米处，甚至飞到600千米外。平均飞行速度为每小时9-12千米，与在疾风中飞行的信天翁相比，慢了许多。这是由于两者的借力方式不同造成的：军舰鸟凭借热带洋面上的上升气流调整翅膀的形状和角度，像登旋梯一样，先螺旋形上升，然后转为平缓的滑翔，直至达到又一个上升气流，再重新攀升。最后，它们甚至可以到达3000米的高空(这可是海鸟的最高记录)；而信天翁则是直接借助寒带洋面低压产生的大风。
食物的散在分布，尤其是稀少的食物范围与洋面的宽广，可能是信天翁和军舰鸟具有相似性的主要原因。大自然的演进就是这样神奇，让两个带有不同来源基因的不同群体交汇到一点，形成高度接近的觅食策略：飞得高，滑得远，借助自然之力降低能量消耗。
每年，在澳大利亚东南部的港口城市——伍伦贡市都会举行一场盛大的宴会，宴会地点是宽阔的海面，供给的食物是美味的海鲜，而宴请的客人则是从数千千米外匆匆赶来的信天翁。这些身材瘦削、饥肠漉漉的食客们，一冲进宴会场地就恨不得把所有美食吞进肚子。对它们而言，长途跋涉尽管辛苦却很值得。不过，假如这次不能吃好，下次赴宴恐怕得等两年。
7月上旬，当数以千计的信天翁来到伍伦贡市的海边参加聚会时，恰好正是海里的乌贼完成繁殖后代的任务而相继死去的时候，它们的尸体浮出水面，成为信天翁犒劳自己的美食。当信天翁吃饱以后，新一轮的长途迁徙就开始了。它们将飞行近20000千米，回到南极大陆边缘的大本营去繁衍后代。
乌贼的生命周期十分短暂，通常仅两年左右。这期间，它们不仅要从身长仅1厘米左右的幼体成长为1.5米左右的庞然大物，而且成年雄性乌贼的体重甚至要达到15千克。乌贼一生仅产一次卵，并且在交配产卵后会很快死去。由于澳大利亚伍伦贡市附近海域的特殊性，这里成为乌贼的理想繁衍地。每逢乌贼的交配期，生活在沿海地带的人们可以到海滩上去拣被海水冲上海滩的乌贼。
迄今为止，科学家对乌贼的生活习性知之甚少，只知道它们有一整套繁琐却颇具观赏性的交配仪式。乌贼在确定关系后便开始跳舞，舞蹈持续数小时后，雄性乌贼借助特殊的触须将精液注入伴侣的体内，雌性乌贼随即在岩石底部或水下洞穴中产下100-300枚受精卵。
一旦完成交配和产卵任务，乌贼体内的肌肉组织便开始崩溃。由于大量气体充斥体内，原本中空的骨架形同虚设，巨大的浮力会把乌贼从水下几十米处托出水面，其中一部分乌贼可能成为海豚、鲨鱼或其他肉食鱼类的口中食，而其他更多的则浮出海面，成为守候在海滩上的信天翁的盛宴。
信天翁生性喜欢漂泊，每两年才生育一次。通常，它们会选择在偏僻的小岛繁衍后代。每对信天翁一次只能养育一只幼雏。从产下受精卵到幼雏羽翼渐丰、能够独自飞翔，大约得花费11个月的时间。其间，它们必须多次出海觅食以哺育幼雏。近一年的辛苦劳作，往往会使它们的体重减轻1/4以上。雏鸟飞离巢穴后，成年信天翁必须进行营养补给，才可能储备足够的能量应对新一轮生育。为此，信天翁必须飞赴千里之外的澳大利亚。
1959年，澳大利亚科学家开始对信天翁进行追踪研究，他们首次为信天翁带上了标签。如今，40多年过去了，科学家发现其中一些信天翁仍会返回附近海域活动。换句话说，它们已经是50多岁的高龄了。
除了了解信天翁的生命周期，科学家还一直在研究信天翁是如何形成以乌贼为主的饮食习惯的。乌贼的机体主要由水构成，是活动于伍伦贡附近海域的信天翁最主要的食物。成年信天翁的体重通常约11千克，双翼展开可达3米，飞行能力超强，能在几周内飞行数千千米。光靠摄入乌贼，信天翁是如何确保正常活动的呢?科学家发现，这与信天翁自身的新陈代谢有密切关系。一般来说，所有生物的新陈代谢都有两种速度——基本代谢和最大极限。基本代谢是指生物处于休息状态时自身的新陈代谢的速度，最大极限则是正常新陈代谢的最高值，超过最大极限，生物即使摄入再多的食物，它的体重也会减轻。以参加环法自行车比赛的运动员为例，他们体内的新陈代谢的最大极限是基本代谢的4倍左右。信天翁的新陈代谢的最大极限大约是其基本代谢的两倍，这就是说，信天翁在运动时十分注重节省使用自身能量。当它们哺育雏鸟时，由于劳动强度大且持续时间较长，新陈代谢的速度必然超过最大极限，体重和身体素质因此有所下降。由于身体的过度消耗，一旦完成抚养任务，它们必须飞往食物充足的地方补充体内的脂肪存储。澳大利亚的伍伦贡海域恰巧满足了它们的需要。
到9月份，漂浮在伍伦贡海面的乌贼就完全消失了，这时，信天翁也将启程飞回大本营筑巢，为新的宝宝的出生作准备。凭借每小时近50千米的飞行速度，它们大约在11月份前后就能返回老家。对这些生性热衷于飘泊的信天翁而言，它们首先要在近两个月时间内飞行近20000千米，从澳大利亚飞回老家，然后花近1年的时间精心哺育它们的后代。接下来，它们还得飞行近20000千米，才能又一次来到澳大利亚享受饕餮盛宴。
没有人具体统计过澳大利亚附近海域究竟生活着多少乌贼，但有数据显示，近几年中，由于人类大量捕捞乌贼，信天翁的食物减少了，导致信天翁的数量逐年递减。因此，我们必须在捕捞乌贼的同时，考虑信天翁的生存问题。人类没有权力剥夺原本属于信天翁的盛宴。
追踪信天翁
信天翁一生中90％-95％的时间都在亚南极海域的寒风中翱翔。过去由于没有先进仪器的帮助，生物学家对信天翁的了解差不多和常常看见信天翁的远洋水手相当。甚至还不如他们。直到20多年前，科学家对信天翁的观察还仅限于近距离观察其哺育行为。这也是这种鸟让没有翅膀的人类略微接近它们的唯一的机会。那么，在人们的视线之外的信天翁究竟会飞向哪里?随着一代又一代小型追踪仪器的出现，生物学家开始逐渐揭开信天翁觅食之旅的神秘面纱。
1989年，日本科学家发明了一种小型卫星接收器，主要用来追踪航行的船只。生物学家将它加以改进后，用来追踪大型哺乳动物如熊和驯鹿的行踪。这种仪器最初重达900多克，对鸟类来说太大了。后来，经过改造的追踪器重量仅170克，刚好能挂到一只10千克重的漫游信天翁的身上。
卫星追踪器传回来的资料令人吃惊，信天翁的一次觅食之行可以持续10到15天。它们可以飞到距离巢穴2800多千米远的地方。飞行总距离超过15000千米。它们的行程呈一个不规则的环形，其中会有一些小的迂回从而增加整个行程的长度。为了节省能量，它们通常会借助风力滑行。它们能长时间地停留在空中，有时甚至几个小时不扇动一下翅膀，仅凭风来吹送。风平浪静的时候，靠狭长的翅膀支持身体略显吃力，这时，信天翁会选择在海面悠闲地游泳。
1990年，约重60克的温度记录仪出现，科学家利用它解决了另一个问题，即信天翁是飞到食物丰盛的地方定点捕食还是全程捕食。信天翁是在寒冷海域活动的海鸟，一当进食，其胃内的温度肯定要下降。因此，只要让信天翁将温度记录仪咽到肚里，就能了解其进食情况。结果显示，信天翁在旅行的全程随时捕猎。通常，它们每飞行5-6小时就能发现一群猎物，每一次都会吞下至少两条鱼。
信天翁以每小时约100千米的飞行速度横跨洋面。如果单靠自身产生的能量，身体的消耗应该非常巨大。可是，通过安装在信天翁身上的心率监视器，科学家发现，信天翁飞行的能耗其实非常之低，而且是目前所知鸟类中耗能最少的。在飞行过程中，信天翁的心率仅比休息时提高了10％-20％，而其他依靠拍打翅膀 飞行的鸟类在飞行时，其心率会达到静止时的200倍。那么，信天翁是如何做到这一点的呢?它们有独特的节能措施吗?其实，信天翁不过是学会了利用自然而已。它们就像在空中飞翔的滑翔机，可以利用风力上下翻飞。它们对风向的把握也非常娴熟。向北飞，采取反时针的方向；向南飞，则采取顺时针的方向。
杰出的飞行家：军舰鸟
除了信天翁，军舰鸟也是杰出的飞行家，它们可以在热带海面的温暖上升气流中飞行一周而不用接触地面或水面。
除了高超的飞行技术外，军舰鸟和信天翁还有很多相似之处：它们的食物都来自海洋；它们的繁殖率都很低；在所有鸟类中，幼鸟的成熟期最长。还有，它们都很长寿。军舰鸟的寿命大概是几十年，而信天翁则是鸟类中的“寿星”——不仅寿命长达六七十年，而且在50多岁时还能保持良好的生殖能力。
信天翁生活在寒带海域，军舰鸟则生活在热带海域，两者生活在完全不同的环境里，却具有如此众多的相似点，人们自然会以为它们有很近的演化关系。然而，基因研究的结果告诉我们，这两个物种来源于演化树上的两个不同的分支。究竟是什么原因导致两者有如此众多的相似点呢?
研究发现，尽管彼此之间的基因联系不大，可是类似的食物压力却让这两个完全不同的物种走到了一起。两者的哺育行为与大多数鸟类不同：通常在10-12岁(对于其他鸟类来说，可谓高龄了)之前不会择偶；雌鸟只产一个卵，并花时间将幼鸟养到会飞或者能够独立觅食。通常，信天翁会照料幼鸟9个月以上，军舰鸟则会达到12个月，这也是所有鸟类的最高记录。
众所周知，鸟类的生活环境对它们的生活模式影响很大。宽广洋面和相对散在的食物分布，使得信天翁不得不采取长时间、远距离的觅食活动。相对于生活在寒带的信天翁，生活在热带的军舰鸟的觅食环境更为艰难。由于热带洋面上厚厚的温水层限制了养分的流动，在这种缺乏养分的上层水面，鱼类比寒带海域少得多。
生活在热带海域的军舰鸟都是典型的具有叉状尾和角型翅膀的大型黑羽鸟。它们的“翅载”，即体重与翅膀面积的比率，是所有鸟类中最低。绝无仅有的外型和高超的飞行技能使军舰鸟能够在空中飞行数天而不着陆，它们的唯一着陆点就是它们的哺育地。
军舰鸟不着陆的原因并不是为了显示它们高超的飞行技能，而是一种“没有选择的选择”。信天翁拥有一双大而有蹼的脚，能够给它足够从海面起飞的力量，而军舰鸟的脚无蹼，尾腺体不发达，羽毛也没有防水的功能。可以想象，一旦军舰鸟在海面上着陆，不能提供足够的起飞力量的脚和打湿的羽毛很难让它重回天空。因此，在整个觅食过程中，军舰鸟日夜兼程，所有事情都是在空中完成。它们的两个半脑轮流休息，一侧半脑工作另一侧半脑保持睡眠状态。除了军舰鸟，只有雨燕能做到这一点。
害怕入水的军舰鸟的主要猎物是跳出海面的飞鱼。军舰鸟还是名副其实的“海上强盗”，凭借较大的体型和灵活的飞行技能，它们在空中袭击刚刚从海里捕到了鱼虾的海鸥、海燕和鸬鹚等海鸟。有时军舰鸟还会利用海豚和金枪鱼等食鱼海生动物。当后者费力追逐鱼群的时候，一些鱼儿为了躲避水下杀手，慌不择路地跳出水面，不想却落入了早已虎视眈眈的军舰鸟的口中。
大军舰鸟觅食行程耗时5-6天，可以飞到距离哺育地几百千米处，甚至飞到600千米外。平均飞行速度为每小时9-12千米，与在疾风中飞行的信天翁相比，慢了许多。这是由于两者的借力方式不同造成的：军舰鸟凭借热带洋面上的上升气流调整翅膀的形状和角度，像登旋梯一样，先螺旋形上升，然后转为平缓的滑翔，直至达到又一个上升气流，再重新攀升。最后，它们甚至可以到达3000米的高空(这可是海鸟的最高记录)；而信天翁则是直接借助寒带洋面低压产生的大风。
食物的散在分布，尤其是稀少的食物范围与洋面的宽广，可能是信天翁和军舰鸟具有相似性的主要原因。大自然的演进就是这样神奇，让两个带有不同来源基因的不同群体交汇到一点，形成高度接近的觅食策略：飞得高，滑得远，借助自然之力降低能量消耗。