游隼，是一個(gè)善于遷徙的物種。在現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)學(xué)中，游隼屬于隼形目隼科隼屬。游隼的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，19個(gè)亞種廣泛分布在除南極洲之外的全球六大洲。不同地區(qū)的游隼，在形態(tài)和行為等方面也不盡相同：生活在高緯度地區(qū)的游隼，體型稍大，雙翼尖而長(zhǎng)，為遷徙種群。

近日，中國(guó)科學(xué)家通過(guò)整合多年鳥(niǎo)類(lèi)衛(wèi)星追蹤數(shù)據(jù)和種群基因組信息，建立了一套遷徙系統(tǒng)，揭開(kāi)了北極游隼遷徙的秘密。

那么游隼的遷徙路線(xiàn)到底是什么樣的？為了回答這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)了解一下關(guān)于鳥(niǎo)類(lèi)運(yùn)動(dòng)追蹤方法的歷史。

在早期年代，研究鳥(niǎo)類(lèi)遷徙是讓人非常頭疼的一項(xiàng)工作，因?yàn)轼B(niǎo)類(lèi)遷徙的范圍通?？缍却?、時(shí)間長(zhǎng)。最早被應(yīng)用于鳥(niǎo)類(lèi)追蹤的技術(shù)是鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志。通常的方式是，每年在繁殖地給出生的幼鳥(niǎo)佩戴腳環(huán)，后期通過(guò)“回收-報(bào)告”來(lái)記錄鳥(niǎo)類(lèi)的“再次被目擊”位置。

這種追蹤技術(shù)的原理最早起源于一個(gè)德國(guó)小鎮(zhèn)。1822年，一個(gè)德國(guó)克呂茨鎮(zhèn)的村民發(fā)現(xiàn)了一只身上中箭的白鸛，但是這種箭只在非洲某部落才有，為什么會(huì)出現(xiàn)在德國(guó)？原來(lái)，歐洲的白鸛在冬天遷往非洲過(guò)冬，被箭射中后，仍然飛回了歐洲。

在我國(guó)歷史上，其實(shí)早在春秋時(shí)期，在孔子圣跡圖里就有一個(gè)類(lèi)似的故事：楛矢貫隼。當(dāng)時(shí)一只隼中箭后落到陳閔公的庭院里，所中之箭是一支楛木箭，箭頭用尖石做成，箭長(zhǎng)一尺八寸長(zhǎng)，上面刻著不易辨認(rèn)的文字。于是陳閔公派人去問(wèn)孔子，孔子說(shuō)：“隼來(lái)遠(yuǎn)矣，此肅慎之矢也。昔武王克商，分陳以肅慎之矢”，大意是這只隼來(lái)自遠(yuǎn)方，所中的箭產(chǎn)自肅慎（東北地區(qū)）。從前武王伐紂，分賜給陳侯這種肅慎進(jìn)貢來(lái)的箭。陳閔公便派人去府庫(kù)，果真找到了這種箭。

盡管這些研究手段對(duì)于了解鳥(niǎo)類(lèi)遷徙路線(xiàn)有些效果，卻只能粗略得到鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的起點(diǎn)和某些節(jié)點(diǎn)，無(wú)法準(zhǔn)確全面地刻畫(huà)鳥(niǎo)類(lèi)遷徙路線(xiàn)。始于上世紀(jì)80年代的衛(wèi)星追蹤技術(shù)，如今被更多的用于鳥(niǎo)類(lèi)遷徙研究。

為了了解游隼的遷徙之路，研究人員為北極游隼佩戴了衛(wèi)星追蹤器。在北極地區(qū)進(jìn)行鳥(niǎo)類(lèi)衛(wèi)星追蹤，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的野外工作。因?yàn)楸睒O地區(qū)大部分為無(wú)人區(qū)，很多地方只能通過(guò)車(chē)、船、徒步相結(jié)合的方式進(jìn)入。并且夏季可利用時(shí)間非常短，研究人員每年只能進(jìn)入一個(gè)地區(qū)進(jìn)行野外工作。最終，研究人員歷時(shí)六年在北極圈的六個(gè)地區(qū)（科拉半島、科爾古耶夫島、亞馬爾半島、泰梅爾半島、勒拿河、科雷馬河）為56只游隼成功佩戴了衛(wèi)星追蹤器。

游隼每年9-10月份左右會(huì)遷往南方過(guò)冬，到第二年大約4-5月份再返回北極繁殖。衛(wèi)星追蹤分析發(fā)現(xiàn)，這些北極游隼在亞歐大陸主要使用5條遷徙路線(xiàn)。這些路線(xiàn)具有非常高的遷徙連通性，同一只鳥(niǎo)在不同年份，也幾乎會(huì)沿著同一條路徑返回北極地區(qū)，暗示著游隼可能具有非常強(qiáng)的長(zhǎng)期記憶能力。

有趣的是，雖然這些游隼都分布在北極，但是不同種群的遷徙距離卻是不一樣的：西部?jī)扇憾叹嚯x遷徙（平均3600公里），東部四群長(zhǎng)距離遷徙（平均6400公里）。

研究人員進(jìn)一步在時(shí)間尺度上對(duì)生活在北極地區(qū)的游隼進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)35只游隼的基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，西部的科拉和科爾古耶夫種群，以及東部的亞馬爾和科雷馬種群分別具有最近共同祖先，并且長(zhǎng)、短距離種群的分化時(shí)間大概在末次冰盛期前后。

基于游隼的種群歷史、潛在繁殖地、越冬地重建等結(jié)果，研究人員推測(cè)在末次冰盛期到全新世的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，冰川消退導(dǎo)致的游隼繁殖地向北退縮以及越冬地變遷可能是游隼遷徙路線(xiàn)形成的主要?dú)v史原因。

對(duì)于當(dāng)前的遷徙路線(xiàn)而言，研究人員發(fā)現(xiàn)不同路線(xiàn)之間的環(huán)境異質(zhì)性很強(qiáng)，環(huán)境巨變區(qū)域與遷徙路線(xiàn)邊界高度吻合，并且路線(xiàn)之間的差異與選擇性遺傳分化的相關(guān)程度明顯大于中性遺傳分化，這說(shuō)明環(huán)境的差異以及相關(guān)的本地適應(yīng)，在維持當(dāng)前遷徙路線(xiàn)中可能發(fā)揮著重要作用。

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)短遷徙種群基因組的對(duì)比分析，研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一個(gè)和記憶能力相關(guān)的基因ADCY8在長(zhǎng)距離遷徙游隼中受到了正選擇。實(shí)驗(yàn)證明長(zhǎng)、短遷徙種群主要基因型存在功能差異，揭示了長(zhǎng)時(shí)記憶可能是鳥(niǎo)類(lèi)長(zhǎng)距離遷徙的重要基礎(chǔ)。這也在一定程度上回答了游隼為什么能夠“記住來(lái)時(shí)的路”。

候鳥(niǎo)的遷徙是一場(chǎng)生命的馬拉松，在未來(lái)全球變暖日益嚴(yán)重的情景下，他們可能面臨哪些威脅？研究人員通過(guò)模擬預(yù)測(cè)，未來(lái)全球的加劇變暖可能會(huì)導(dǎo)致亞歐大陸西部的北極游隼種群面臨兩方面的威脅：主要繁殖地的退縮和遷徙策略的改變。

這提示我們，對(duì)于遷徙鳥(niǎo)類(lèi)的保護(hù)來(lái)說(shuō)，我們不僅要保護(hù)好他們的繁殖地和越冬地，同時(shí)也要保護(hù)好他們的遷徙之路。