年復(fù)一年,無數(shù)遷徙動物翻過高山,涉過流水,遷往遙遠的異鄉(xiāng)。是怎樣一種神奇的力量,促使它們跨越高山、沙漠、河流和海洋?
大雁排成整齊的隊形,緩慢而有節(jié)奏地劃動著雙翼,悠然自得地朝遠方飛去:綿延數(shù)千米的角馬群,像一股勢不可擋的黑色洪流,涌動在茫茫非洲大草原;鋪天蓋地的帝王金斑蝶在高空飄蕩,好像一片片金色的云彩朝一個方向飄去:勇敢的鮭魚溯流而上,躍過一道道險灘,奔向它們的出生地;銀色的天空,吭鳴的鶴群,令人神往……
在動輒數(shù)千千米的長途跋涉中,這些動物探險家們盡管會遇到冰雹、暴風(fēng)雨等惡劣天氣,但它們總是齊心協(xié)力,以堅韌不拔的毅力勇往直前——
你是我們遷徒族嗎
每年秋天,生活在北極圈北緯10。以內(nèi)和西伯利亞的大約4D0多萬只北極燕鷗,都會聚集在歐洲北部海岸,隨后成群結(jié)隊地飛往遠在1.8萬km外的南極浮冰區(qū)過冬。來年春天,它們又會成群結(jié)隊地返回歐洲北部和西伯利亞度夏。年復(fù)一年,從不厭倦。近乎兩極之間的長途跋涉,由于路線迂回彎曲,來回路程近2萬km,這意味著北極燕鷗每天要連續(xù)飛行20 h,每年要飛行8個月。為什么北極燕鷗要進行如此漫長的跋涉?它們又靠什么導(dǎo)航才準(zhǔn)確無誤地往返于兩極之間而不迷失方向?
每年冬季,墨西哥的幾處山谷里都會聚集數(shù)以億計的帝王金斑蝶。這些橙紅色的蝴蝶層層疊疊地棲息在山谷中的樹上,有時一株樹上竟會停憩50余萬只蝴蝶,樹枝都被壓彎了。整個山林被染成一片橙褐色,宛若一張碩大而美麗的巨毯。天氣晴好時,山谷里漫天飛舞的蝶群就像一片橙色的云霞。聯(lián)合國與墨西哥政府共同將這幾處山谷劃為了自然保護和旅游觀光區(qū),每年吸引著大批游客,目前已成為世界著名的旅游景點。那么,這些蝴蝶從哪兒來?它們?yōu)槭裁吹竭@里?答案也許會令你驚訝。這些蝴蝶的老家,竟然在數(shù)千千米以外的美國和加拿大,它們經(jīng)過兩三個月的長途跋涉來到這里過冬。每年夏天,這些蝴蝶剛一羽化,就急忙踏上了漫長的征途,以30 km/h~40 km/h的速度向南飛行。在征程中,它們主要靠自身貯藏的脂肪來維持消耗,其中不少因惡劣的天氣等原因死在了旅途中,也有的迷了路,漂洋過海,甚至到達了中國的臺灣、福建等地。但剩下的仍頑強地向目的地前進,直到準(zhǔn)確抵達它們前輩曾經(jīng)到過的那幾處山谷。弱小的生命就這樣創(chuàng)造出了奇跡。
生活在凍土帶的旅鼠是生物鏈上極為重要的一環(huán),因為北極地區(qū)大多數(shù)的飛禽走獸都以捕食旅鼠為生。旅鼠在夏季就像是普通的田鼠,可到了冬季,它們就會長出長長的毛,在雪地上跑動時就像是一個個小絨球在滾動。在漫長的冬季,旅鼠會在積雪下面開辟出許多曲折狹長的隧道,沿著這些隧道,它們能尋找到最可口的食物。它們是名副其實的“旅”鼠,每隔一段時間就要搬家。為什么它們會這么喜歡到處流浪呢?旅鼠對食物很挑剔,它們以苔蘚、砂鉆鳥和花蜜為生,而它們的繁殖能力又很強,一對旅鼠一個夏天可以產(chǎn)3胎,每胎5~10個幼仔。不僅如此,它們的第一代在當(dāng)年夏季就能產(chǎn)兩窩仔,第二代當(dāng)年又能生產(chǎn)一窩仔。這樣,一對旅鼠一年夏天就能夠繁殖小鼠300只以上。大量繁殖之后,小鼠把周圍喜歡吃的東西都吃光了,然后,為了尋找食物從一處游牧到另一處。不過,也有科學(xué)家提出了“旅鼠周期”的理論,認(rèn)為旅鼠數(shù)量的周期變化和太陽黑子有關(guān)。究竟旅鼠遷徙的原因是什么,直到目前也沒有定論。
它們?yōu)槭裁催@樣執(zhí)著
動物遷徙的原因,科學(xué)界迄今為止也沒有得出一致的結(jié)論。很多科學(xué)家認(rèn)為,候鳥遷徙可以追溯到1萬年前的冰川時代。北半球冰雪季節(jié)到來時,部分北極燕鷗曾飛離故鄉(xiāng),去尋找有利于尋食的地點。這部分北極燕鷗第一次探索著進行這種遷徙時,其他北極燕鷗留在了故鄉(xiāng)。次年秋天,當(dāng)寒冷的冬季又來臨時,上一年沒有遷徒的北極燕鷗受到同伴的誘惑,加入了遷徙的隊伍。幾年的時間里,遷徙的隊伍逐漸擴大,終于形成了候鳥每年的大遷徙。
但是這種解釋中存在著很多說不清的謎團:為什么只是部分鳥類進行遷徙,而另外的鳥類即使氣候再冷也終年不離開故鄉(xiāng),比如海鷗?為什么北極燕鷗遷徙的時間十分固定,不到時間即使其中一些鳥兒由于氣候寒冷而死亡也不遷徙?有的鳥類生活的環(huán)境很適合其生存和繁殖,它們卻仍然每年按時遷徙,那么,是什么導(dǎo)致了這些動物如此執(zhí)著地遷徙呢?現(xiàn)代生物學(xué)家認(rèn)為,動物遷徙的根本原因是自然選擇,遷徙的種類比不遷徙的種類能夠留下更多的后代。那么,又是什么原因使遷徙動物取得繁殖上的成功呢?首先,遷徙可以使動物利用多種棲息地內(nèi)并不是在任何時期都存在的資源。南北兩極的夏天日照很長,無脊椎動物中無論是陸地上的昆蟲,還是海洋中的磷蝦,數(shù)量在短期內(nèi)都十分豐富,這對于很多以它們?yōu)槭车镍B兒和鯨類的繁殖極為有利。但是到了冬天,賴以生存的食物減少,這些動物就不能在極地生存了,因此,它們必須遷徙。藍鯨、露脊鯨和座頭鯨,每年12月至來年3月在南極水域中度過夏季,然后就北上遷往熱帶和亞熱帶水域過冬。
此外,還有一些特殊的例子:生活在中美洲的鬣蜥,在繁殖前要涉水游向一個小島,因為在那里進行繁殖比較安全。澳大利亞蜥蜴的遷徙則更加有趣,它們生活在沙漠中花崗巖裸露的地區(qū),而較大的花崗巖裸露區(qū)是它們最適宜的繁殖地。春天一到,剛成年的蜥蜴便遷入這些區(qū)域各占領(lǐng)域進行繁殖,年幼的蜥蜴則被排擠到較小的花崗巖裸露地去生活,要等到它們發(fā)育成熟才能重返最適宜的繁殖地。因此,在最適宜的繁殖地內(nèi)便不斷進行著有規(guī)律的遷入和遷出??茖W(xué)家們還研究發(fā)現(xiàn),引起遷徙的外部因素中,日照的周期變化是一個最重要的因子,即使是在冬天,用增加日照長度的方法也可以誘發(fā)非熱帶地區(qū)很多種動物的遷徙行為。
哪一條是我回家的路
生物學(xué)家們將動物根據(jù)環(huán)境來選擇特定方向的能力稱為定向。一只能夠定向的動物就好像是一個帶著羅盤的旅行者。曾有動物學(xué)家提出過一種可能的解釋,認(rèn)為動物能夠積累地理知識,特別是幼年期剛過的階段,知識積累能力最強,這些知識可以深深地印在動物的腦海之中。在白天遷徙的低飛鳥類當(dāng)中,地面的特征是它們辨別路線的關(guān)鍵,它們往往沿著曲折的海岸線迂回行進,因為遷徙路線受著地形的強烈影響,因此,它們在飛越廣闊的水域以前,絕不輕易起飛。而現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為,動物們能夠依據(jù)地球表面景觀、太陽、月亮、星星、地球磁場、氣味源和氣流方向來進行定向,而且可以在不同的環(huán)境利用不同的方法,或同時使用幾種方法。
最近科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),以糞便為食的蜣螂,在有月光的夜晚,可以將糞球沿直線路徑運回目的地而不迷路。這表明蜣螂是利用月光來進行導(dǎo)航和定位的??茖W(xué)家認(rèn)為,蜣螂采用這種直線路徑移動是一種安全高效的方式,它沿最短的路徑回家,就能減少其他捕食者搶奪糞球的機會。當(dāng)月光透過大氣層時,因為受到大氣層中微粒的散射,使得照射到地表的月光產(chǎn)生偏振。為了進一步探討蜣螂是利用月光的偏振還是月亮的方位進行導(dǎo)航,科學(xué)家將特制的偏光鏡套在蜣螂的頭部,而偏光鏡可改變月光的偏振方向。當(dāng)月光的偏振方向被改變了90°時,蜣螂的爬行方向也偏離了90°科學(xué)家推測,許多夜行動物可能都擁有這種能力。
在陰天或漆黑的夜晚,飛行員可以利用雷達定位飛行。那么,在沒有星星的夜晚,那些夜間遷徙的動物為何也不會迷路呢?研究發(fā)現(xiàn),諸如海龜、鯨、某些鳥類、某些魚類和鼴鼠,可利用地球磁場進行導(dǎo)航。這些動物的頭部排列著有磁性物質(zhì)的特殊細胞,這些排列信息可通過神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦。大腦將這些排列信息進行分析和處理后,就可發(fā)出指揮動物行進方向的指令。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)海龜就是通過感應(yīng)地球磁場進行導(dǎo)航的。幼龜在美國佛羅里達海岸破殼而出后,在大西洋里生活幾年,成年后回到出生地進行交配、繁殖,靠的就是頭部的磁性“羅盤”。
科學(xué)家將鳥類頭部中連接大腦與磁性細胞的神經(jīng)切斷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鳥類并未因此而喪失導(dǎo)航的能力??茖W(xué)家由此推斷,鳥類除了靠神經(jīng)聯(lián)系外,它們還可能用另一種方式感知磁場。看來動物體內(nèi)的地球磁場感應(yīng)系統(tǒng)只是動物體內(nèi)龐大、復(fù)雜導(dǎo)航系統(tǒng)中的一個部分,要徹底揭開動物導(dǎo)航系統(tǒng)中的奧秘,還需要科學(xué)家們繼續(xù)努力。
“鳥的遷徒是一個關(guān)于承諾的故事”,這是《遷徙的鳥》開篇的第一句話,其實,不只是候鳥,遷徙是所有遷徙動物關(guān)于回歸的承諾,—個要用生命來實踐的承諾。在我們這個星球上,大部分自然面貌已經(jīng)被人類改變了,處處留有人類的痕跡,關(guān)于遷徙和回歸的承諾我們卻始終改變不了,這是遷徙動物的宿命,悲涼卻無法改變。