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今天五岁的儿子问我,小鸟是如何找到自己的家的?

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  每天睡觉之前,五岁的儿子总是要求听故事。前几天给他讲了小鸟跟凤凰学打窝,今天忽然问我,小鸟在天上飞,又没有路线,它们是如何顺利找到家的? 我直接懵圈,是啊,小鸟是如何找到自己的家的呢?

  在每年的7-8月份,北京雨燕要从我国的首都北京飞往遥远的南非,这个距离(单程)约有1.6万公里,而到来年的4月中下旬,它们又从南非飞回了北京,并且回来后能够准确的找到自己的旧巢,加以修缮,然后繁衍生息。

  除了迁徙的鸟类,普通的鸟即使不迁徙,它们每天也要飞很远去觅食,比如我们常见的麻雀,这种小鸟都需要3公里的活动范围。那么,这些鸟是如何找到自己的“家”的呢?我们一起来聊聊这个有意思的问题。

  首先,大多数的鸟没有“家”的概念?

  对于鸟类来说“家”就是它们的巢,而对于大多数的鸟类来说,“归巢”其实不是一个正常的行为,因为大多数的鸟只有在繁殖期才会有“家”,其他的时候是“四海为家”的,甚至有些鸟连巢都懒得建造,比如巢寄生的鸟类。

  巢寄生(Brood parasite)是一些鸟类在繁殖期将卵产在其他鸟类巢中的行为,这类鸟完全没有筑巢的习性,比如我们常说的布谷鸟就是典型的巢寄生性鸟类,它们会选择多种鸟类进行寄生,而且为了提高寄生的成功率,它们也是绞尽脑汁。

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  比如它们会在繁殖期蹲守在要寄生的鸟类附近,一旦鸟飞出去,它们会立即飞入巢中,将巢中的卵扔掉一颗或者两颗,然后产下数量相同的蛋,最关键的是布谷鸟会拟态对方蛋的颜色进行伪装。

  之后,布谷鸟就一去不复返了,它们既没有家的概念,也没照顾后代的习性,让其他的鸟类将自己的孩子抚养长大。

  除了巢寄生鸟类外,一般的鸟只有在繁殖期才会筑巢,其他的时间它们是不会回巢的,比如我们常见的麻雀、喜鹊都是如此,麻雀到了晚上喜欢在活动区域内找一下老旧的房子、荆棘丛等休息,而喜鹊则是就近找一些大树就能休息了。

  当然,大多数鸟类在繁殖期还是需要具备准确找到自己巢位置的能力的,像那些远距离迁徙的鸟类就更厉害了,它们是怎么做到的呢?

  鸟儿如何找到自己的“家”?

  虽然鸟类分为候鸟和留鸟两大类,但是无论是哪一类鸟,它们准确找到两点之间的路径所需要的能力都是一样的。对于鸟类的导航系统,国内研究比较少,于是,笔者在《自然》以及《比较心理学》杂志上找到了多篇国外的相关研究论文,在这里跟大家一起分享一下。

  第一:嗅觉系统

  2015年7月,鸟类学家R.比森和W.威尔奇科通过研究家鸽找到了鸟类导航的一种方式,那就是气味。研究表明,即使将家鸽的眼睛遮住,它们也能从户外准确地飞回家里,在这个过程中,鸟体内的受体蛋白对鸟巢中的挥发性气体的检测能力起到了关键作用。

  尤其是在繁殖期,鸟巢中挥发性物质的浓度会因为卵、雏鸟等因素而变大,这更有利于成鸟准确地检测到自己巢穴的位置。(参考:《比较心理学》Beason R C, Wolfgang W. Cues indicating location in pigeon navigation[J]. Journal of Comparative Physiology A Neuroethology Sensory Neural & Behavioral Physiology, 2015, 201(10):961-967.)

  第二:地球磁场

  地球磁场是由地球内部延伸到太空的磁场,这个磁场是由地核向外散热时,引起外核中熔融铁的对流运动,进而产生电流而形成的。除了几十万年难得一遇的地磁逆转会让地球磁场发生变化外,一般情况下,它都是没有波动的。

  根据科学家们的研究发现,鸟类对地磁的感知能力是非常强的,这可能源于它们三叉神经的眼部支配神经,这个支配神经中含有感知地磁的自由基配对分子,这让鸟类具备了自带“指南针”的能力,同时科学家们还认为,鸟类对地磁的感知能力很有可能会在脑海中形成地图信息,通过对地图信息的记忆和分析,它们能够在远距离下准确的找到自己的巢。(参考:Heyers D, Elbers D, Bulte M, et al. The magnetic map sense and its use in fine-tuning the migration programme of birds.[J]. Journal of Comparative Physiology A, 2017, 203(6-7):1-7.)

  第三:记忆和学习

  鸟有没有记忆能力?这个问题的答案显然是肯定的。举个简单的例子,印度中央邦有一名男子曾经连续三年被同一群乌鸦攻击,起因是男子在三年前在一张网上救下了一只小乌鸦,但是由于小乌鸦挂网的时间太长,结果死亡,而这一切被远处的乌鸦群看在眼中,结果乌鸦以为是男子伤害到 小乌鸦,这才有了连续三年的报复行为。

  除此之外,鸟类在迁徙时,第一次迁徙的鸟类会紧紧地跟着鸟群,这一方面是为了更好地飞行,还有一方面就是要形成一个关于迁徙路线的记忆,这种记忆包括了对磁场的分析和记忆。

  其次,加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的路易斯·莱菲布维博士曾经给世界的鸟类搞了一个智商排名,其中排名第一的是乌鸦,这项排名中综合了鸟类的觅食能力、解决问题能力、生存能力等多方面的因素。虽然排名又先后,但是这些鸟类是都具备学习能力的,而迁徙其实也是需要学习的,它们要学习的内容包括“补给点的寻找方法”、“飞行最省力的方法”、以及“对地磁的分析方法”等等。

  第四:视觉能力

  我们人类的视觉在动物界已经算是比较强大的了,这是因为人类有三色视觉,能够看到五彩斑斓的世界,而像狗之类的动物,它们是两色视觉,它们眼中是世界要比我们暗淡不少。

  但是,我们人类的视觉与鸟类比起来就要差一些了,因为鸟类是四色视觉,它们除了能够看到红、绿、蓝三色外,还能捕捉到我们看不到的紫外线。(下图从左到右依次是鸟眼中的鸟和鸡蛋,紫外线下的鸟和鸡蛋以及人眼中的鸟和鸡蛋)

  从上面鸟的视觉我们发现了一个问题,在鸟眼中,这个世界要更加的“浓妆艳抹”,正是因为这种对紫外线的捕捉能力,让鸟类有了建立太阳罗盘的能力,从而起到了辅助导航和定位的能力。

  当然,相比较上面几个因素,太阳的因素不确定性更强一些,因为一旦出现了阴天,太阳被遮住时,鸟类的归巢和迁徙显然就不能用这个方法了。

  总结

  鸟类找“家”的方法并不固定,像一些巢寄生鸟类,它们很少需要找“家”,而像大多数的鸟,它们只在繁殖期需要找家,这种近距离的家通常用气味和视觉记忆能力就可以找到了,但是像远距离迁徙的鸟类,它们就不会依靠气味,而是通过地球磁场、以视觉能力为基础建立的太阳罗盘以及学习和记忆等多种方法来完成的。