13个科学家仍无法解释的神秘鸟类迁徙

13个科学家仍无法解释的神秘鸟类迁徙

鸟类迁徙是自然界最壮观的现象之一,每年数十亿只鸟类踏上跨越数千英里的危险旅程。尽管鸟类学家通过数十年的研究破译了许多迁徙模式,但一些鸟类的迁徙旅程仍然难以被科学完全理解。这些神秘的迁徙挑战着我们对导航、耐力和进化适应的认知。从消失的路线到难以解释的时间变化,这13个迁徙之谜代表了鸟类学研究的前沿,提醒我们即使在科技发达的时代,大自然仍然守护着一些最迷人的秘密。

正在消失的黑顶莺

黑顶莺。图片来自 Wikimedia commons。

黑顶莺(Setophaga striata)的迁徙是科学界已知的最奇特的迁徙之一,然而它们旅程的某些方面仍然令人深感疑惑。这些体重不足 12 克的小型鸣禽每年秋天都会从北美东北部直飞南美洲。最神秘的是它们的跨洋飞行——在开阔水域上飞行长达 2,500 英里,期间没有休息或进食的机会。尽管追踪技术先进,科学家们仍然无法解释这些体型娇小的鸟类如何储存足够的能量来完成如此漫长的旅程,或如此精确地穿越毫无特征的广阔海洋。此外,研究人员还记录了一些无法解释的“消失”现象,即整个种群似乎从追踪系统中消失,却又在数千英里之外重新出现。这些小型鸟类在迁徙过程中体重增加一倍,然后以惊人的效率消耗掉体重的生理机制仍然知之甚少。

斑头雁的喜马拉雅之谜

公园里的埃姆登鹅。来源:Acabashi,CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自 Wikimedia Commons

斑头雁(Anser indicus)的迁徙或许是地球上体力消耗最大的迁徙,它们飞越海拔超过29,000英尺的喜马拉雅山脉——那里的氧气含量仅为海平面的三分之一。令科学家们困惑的是,这些鸟类是如何完成如此高海拔飞行的,即使是训练有素的人类登山者在没有补充氧气的情况下也难以完成。最近的研究揭示了它们特殊的血红蛋白适应性,可以提高携氧能力,但仅凭这些并不能完全解释它们非凡的能力。更令人费解的是,追踪研究表明,与预期相反,这些斑头雁并没有逐渐上升以适应海拔变化——它们通常一夜之间就能爬升数千英尺,这违背了生理逻辑。科学家们仍然无法解释它们的身体是如何防止在如此高海拔地区生存的哺乳动物肺部积聚这种可能致命的积液的。产生这种极端适应性的进化途径代表着另一个谜团,因为驱动这种特殊高海拔能力发展的选择压力仍不清楚。

北极燕鸥的航行悖论

作者:Jamumiwa – 自己的作品,CC BY-SA 4.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34366246

北极燕鸥(Sterna paradisaea)保持着动物迁徙距离最长的记录,每年在北极和南极之间迁徙约 44,000 英里。令研究人员一直感到困惑的是,它们在如此遥远的距离上导航的精确度令人难以置信。尽管进行了广泛的研究,科学家仍然无法完全解释这些鸟类如何在变化的磁场、不同的日照模式和不可预测的天气系统等各种条件下保持如此精确的航向寻找能力。更令人费解的是它们穿越大西洋时遵循的“XNUMX 字形”飞行路线,这种路线看似复杂,但在几代人中却保持着惊人的一致性。最近的追踪数据揭示了另一种无法解释的行为:一些北极燕鸥会出乎意料地绕道飞往看似随机的海域,然后再恢复它们的标准路线。这些绕道可能会使它们的旅程增加数千英里,却没有明显的好处。此外,幼年北极燕鸥在没有成年鸟指导的情况下,第一次尝试就成功完成了整个迁徙过程,这表明它们具有超越后天习得行为的先天导航能力——这种机制目前仍未得到科学界的理解。

红脚隼的神秘停留地

Touhid biplob,CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自 Wikimedia Commons

红脚隼(Falco amurensis)的跨海迁徙距离是所有猛禽中最长的之一,它从西伯利亚和中国北部迁徙到南非。尤其令科学家们感到困惑的是,这些鸟类竟然会同步聚集在印度偏远的那加兰邦地区。每年十月,几乎全球所有红脚隼种群(估计超过一百万只)都会聚集在这个特定区域,然后穿越印度洋。研究人员至今仍无法解释这些红脚隼是如何如此精准地协调如此大规模的聚集的,尤其是在它们旅程的其他阶段是单独飞行,而不是成群结队的情况下。更令人费解的是,卫星追踪显示,这些红脚隼仅用2,400-60小时就能不间断地飞越印度洋,飞行距离达80英里——这一耐力壮举超越了鸟类生理学的极限。红脚隼能够发现开阔水域上空的上升热气流,这打破了传统的认知,因为上升热气流通常形成于陆地上。最近的研究表明,它们可能探测到当前气象仪器无法察觉的细微大气压力模式,但其精确机制仍不清楚。

欧亚木鹬的夜间活动之谜

伍德科克。图片由 Mutan7 通过 Seed 提供。

欧亚丘鹬(学名:Scolopax rusticola)展现出鸟类世界中最奇特的迁徙模式之一。与大多数候鸟不同,丘鹬只在夜间迁徙,而且只在无月之夜——这一行为长期以来一直困扰着鸟类学家。这种选择性迁徙似乎违反直觉,因为黑暗会消除视觉导航的可能性。更神秘的是,丘鹬以独居而非成群结队的方式迁徙,却不知何故世世代代都保持着相似的迁徙路线。最近的追踪研究揭示了它们旅程中另一个难以解释的方面:丘鹬在迁徙过程中会随机停留,有时会在不合适的栖息地停留数天后再继续迁徙。这些中途停留地点似乎并没有提供绝佳的觅食机会或保护,这与既定的迁徙理论相矛盾。最令研究人员困惑的是,有证据表明,丘鹬会根据它们在旅程后期数百英里外才会遇到的天气状况来调整出发时间——这种预测能力暗示着一种未知的感官能力。尽管经过数十年的研究,科学家仍然无法解释这些鸟类如何如此准确地预测远处的天气模式。

漂泊信天翁的无尽飞行

黑背信天翁。照片由 AussieActive 拍摄,来自 Unsplash。

漂泊信天翁 (Diomedea exulans) 的迁徙方式十分独特,甚至挑战了“迁徙”一词的定义。这些体型庞大的海鸟翼展可达 11 英尺,可以连续飞行数月,每年环绕整个南大洋数圈。令科学家们困惑的是,不同信天翁的飞行模式截然不同,似乎违背了种群水平的逻辑——有些信天翁顺时针绕南极洲飞行,有些则逆时针飞行,而且在不同年龄段或繁殖状态下没有明显的模式。更神秘的是,追踪数据显示,这些鸟类有时会在公海中部突然大幅改变航线,沿直线飞行数百英里,朝着没有明显特征的特定水域飞去。研究人员怀疑它们可能是通过远距离嗅觉来探测食物来源,但所需的感知能力超出了已知的鸟类嗅觉能力。也许最令人费解的是最近的发现:信天翁可以进入半球睡眠状态,其中一个大脑半球保持警觉,而另一个大脑半球则处于睡眠状态——这是鸟类以前未知的能力,科学仍然无法从机制上完全解释。

红喉蜂鸟的不可能之旅

受到威胁的蜂鸟。图片来自 Pixabay

红喉蜂鸟(Archilochus colubris)的迁徙似乎是不可能的。这些体重仅为3-4克(不到一美分硬币)的小型鸟类不间断地飞越墨西哥湾,飞行约500英里(约XNUMX公里),无需休息或进食。这段旅程对能量的需求突破了已知鸟类生理学的极限。尤其令研究人员感到困惑的是,这些拥有超高代谢率的蜂鸟是如何储存足够的能量来完成这场马拉松式的飞行的。研究表明,它们在出发前体重几乎翻了一番,但即使如此,也无法完全解释它们的耐力。更令人费解的是它们如何在毫无特色的墨西哥湾水域中航行,尤其是对于一岁幼鸟独自飞行且没有任何经验的人来说。最近的研究记录了另一个无法解释的现象:特定的出发和到达“热点”会聚集成千上万只鸟类,尽管相邻区域拥有看似相同的栖息地。科学家们仍然无法解释为什么这些特定地点如此具有吸引力,也无法解释这些地点的信息如何在几代人之间传递。同样神秘的是,它们能够预测有利的顺风——这对于成功穿越至关重要——尽管这些条件发生在远高于蜂鸟通常飞行的高度。

新喀里多尼亚风暴海燕的重现

新喀里多尼亚乌鸦。图片由 Openverse 提供。

新喀里多尼亚风暴海燕(Fregetta lineata)是鸟类学中最令人费解的谜团之一。这种海鸟仅在19世纪的博物馆标本中被发现,并被认为已经灭绝,直到2008年,有人意外地在海上拍摄到它们的活体照片。令科学家们困惑的是,尽管在其分布范围内持续进行鸟类学调查,但整个物种怎么可能基本上“消失”了一个多世纪。更加神秘的是这种鸟类的年度迁徙,直到2022年才完全不为人知,当时有限的追踪数据显示,它们可能会飞行数千英里,到达太平洋中一个没有任何岛屿或陆地特征的区域。尽管研究人员在南太平洋进行了广泛的搜索,但他们仍然无法找到它们的繁殖地。这些鸟类似乎会在某些月份突然出现在特定的海洋区域,然后再次消失。它们在逃避科学探测的同时,似乎能够繁殖并维持稳定的种群,这种能力难以解释。一些研究人员推测,它们可能在偏远岛屿人迹罕至的悬崖上筑巢,或许在夜间繁殖以躲避捕食者,但这仍是推测。尽管该物种极其稀有,且繁殖生物学特性未知,但它们的存活率仍然是迁徙研究中最大的谜团之一。

大鹬的超音速战略

Mdf,CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/,来自 Wikimedia Commons

大鹬(学名:Gallinago media)的迁徙方式与空气动力学预期相悖。这些体型粗壮、体重相对较重的鸟类(约180克)在迁徙过程中能以每小时60英里的持续速度飞行——这种速度通常只有像猎鹰这样的空中捕猎者在短距离俯冲狩猎时才能达到,而无法用于长途迁徙。尤其令研究人员感到困惑的是,这些体型非流线型的鸟类是如何达到并保持如此惊人的速度长达60小时不间断飞行的。更令人费解的是,追踪研究表明,它们不像大多数候鸟那样利用顺风——无论风况如何,它们都能保持惊人的速度,有时甚至迎风飞行也不会明显减慢速度。另一个难以解释的方面是它们极端的高度选择,有时即使达到这样的高度也会消耗大量能量,但它们仍会飞到20,000万英尺的高空。最让科学家困惑的是,为什么这些鸟类会进化出如此耗能的迁徙策略,而其他速度更慢、效率更高的选择似乎更有利。一些研究人员推测,这可能代表了一种对抗捕食者的适应性,但这并不能解释它们在没有空中捕食者的广阔公海上保持速度的能力。实现这种能力的生理机制仍不清楚。

Veery 的天气预测能力

杜鹃花,CC BY-SA 4.0https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自维基共享资源

北美画眉鸟(学名 Catharus fuscescens)展现出一种看似不可思议的预测能力,科学家们一直在苦苦追寻其背后的原因。研究表明,这些鸟类能够根据即将到来的飓风季节的强度调整秋季迁徙的出发日期——有时,当一个特别活跃的热带风暴季节即将来临时,迁徙会推迟数周。令研究人员困惑的是,这种调整发生在8月初,远早于任何飓风的形成,也比飓风高峰期提前了几个月。这些鸟类可能探测到的气象线索仍然完全未知,尤其是考虑到即使是使用先进技术的专业气象学家也无法以同等的精度进行如此长期的飓风预报。更令人费解的是,在与世隔绝的山区繁殖、不受沿海天气模式影响的画眉鸟仍然展现出这种预测能力。一些科学家推测,它们可能探测到来自早期海洋模式的微妙次声信号,但所需的感知机制超出了已知的鸟类能力。更令人费解的是,这种预测能力在年长鸟类中似乎更强,这表明其中存在某种学习成分,而非纯粹的先天行为。这种知识如何在代际间传递,或在个体内部发展,目前仍未得到完全解释。

普通雨燕的空中生活

金丝燕。图片来自 Openverse。

普通雨燕(学名Apus apus)的迁徙模式挑战了鸟类生理学的基本假设。这些鸟类几乎一生都在空中度过,只有在繁殖时才会降落。最近的追踪研究证实了科学家们长期以来的猜测但无法证实的事实:普通雨燕可以连续飞行长达十个月,包括整个迁徙和越冬期。尤其令研究人员困惑的是,这些鸟类是如何做到在飞行中睡眠的——睡眠是所有已知脊椎动物的必备生理功能。目前的理论认为,它们可能一次只睡一个大脑半球,或者进行仅持续数秒的微睡眠,但这两种解释都无法完全解释它们持续的认知功能。更神秘的是它们在迁徙过程中的运动模式,它们并非沿着繁殖地和越冬地之间的直线路线飞行,而是绕行大圈,使旅程增加了数千英里。这些绕行路线与已知的风向、觅食机会或地理障碍无关。最令人费解的是,有证据表明,特定个体年复一年地沿着几乎相同的路线飞行,直至到达特定的弯道和环路,这意味着这些看似低效的路径背后隐藏着某种未知但重要的意义。究竟是什么样的进化压力导致了这种极端的空中生活方式的形成,目前仍不清楚。

红腹滨鹬的隐形指南针

红腹滨鹬,澳大利亚新南威尔士州船港。图片来自 JJ Harrison (https://www.jjharrison.com.au/),CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0,来自 Wikimedia Commons

红腹滨鹬(Calidris canutus)是所有滨鸟中迁徙距离最长的鸟类之一,它们从北极繁殖地飞越超过9,300英里(约3,000公里)到南方越冬地。尤其令研究人员感到疑惑的是,幼年红腹滨鹬在没有成年鸟类指引的情况下首次迁徙,却能够以惊人的精度导航到它们从未到过的特定中途停留地。这些关键的补给地点可能是狭小的泥滩或特定的海滩区域,当它们从数千英里外接近时,它们就像一个微不足道的目标。更令人费解的是,追踪研究表明,这些鸟类通常直接飞越公海,而不是沿着海岸线飞行,从而消除了视觉地标作为导航辅助的作用。波罗的海/瓦登海种群表现出一种尤其令人费解的行为:它们离开北极繁殖地,不间断飞行超过3英里(约5公里),在与猎物种类季节性高峰期精确对应的日期到达瓦登海的特定区域。这种同步性非常精确,以至于尽管繁殖成功率和天气条件各不相同,但鸟类每年都能在XNUMX-XNUMX天的窗口期内到达。它们如何预测数千英里之外的最佳觅食条件,这挑战着科学界的理解。最近的实验表明,红腹滨鹬在出发前会校准多种导航系统,包括磁感应、星图和偏振光探测,但它们如何整合这些输入信息并达到如此精准的定位,仍未得到解释。

东杓鹬的神秘迁徙

鹬。图片来自Pixabay的Georg_Wietschorke。

世界上最大的滨鸟——东杓鹬(学名:Numenius madagascariensis),其迁徙过程中的几个要素一直困扰着科学家们。这些鸟类在偏远的东北亚繁殖,并在澳大利亚过冬,旅程超过7,000英里(约1,500公里)。尤其令研究人员困惑的是东杓鹬对栖息地的极高忠诚度——不仅局限于一般区域,甚至对滩涂或河口等仅几百米宽的特定区域也同样忠诚。追踪研究表明,个体鸟类年复一年地返回同一片狭小区域,其精确度几乎堪比GPS。更令人费解的是它们在黄海地区的分阶段迁徙行为:尽管来自不同繁殖种群的鸟类迁徙地点相隔超过XNUMX英里(约XNUMX公里),且彼此之间没有任何明显的交流,但它们的抵达时间却同步。最令人费解的是它们从澳大利亚出发的触发机制——鸟类开始向北迁徙的时间看似随机,与天气、食物供应或日照长度无关。有些个体比其他个体早出发数周,没有明显的规律,但大多数个体都能在很短的时间内到达繁殖地。科学家们记录过一些鸟类中途中止迁徙,返回澳大利亚几天后才重新启程的案例——这种行为难以解释。究竟是什么样的感官能力能够实现如此精确的导航和计时,至今仍不得而知。

结论:理解自然界最持久的奥秘

一只北极燕鸥栖息在栏杆上,嘴里叼着一条鱼,这是在户外拍摄的。照片来自 Pixabay,来自 Pexels

本文探讨的神秘迁徙模式代表了自然界一些最持久的科学谜题,挑战着我们对鸟类生物学、生理学和感官知觉的理解。尽管追踪设备、基因分析和行为研究技术取得了进步,但这13个迁徙之谜仍然无法得到完整的科学解释,凸显了我们现有知识的局限性。这些生物谜题的答案可能涉及我们目前无法理解的多种感官能力的组合,包括对地球磁场、次声波、偏振光,甚至可能仍处于理论阶段的量子效应的潜在敏感性。随着气候变化改变许多传统的迁徙模式,了解这些行为对于保护工作而言变得越来越紧迫。

关于我们 最新文章 简·奥特联合创始人 at 全球动物大家好,我是 Jan,Animals Around The Globe 的联合创始人,也是运营这个网站的两个人之一。 小时候,我就爱上了大自然、野生动物和动物。在美国、南非、意大利、中国和德国生活让我有机会探索世界野生动物。我最喜欢的动物是山地大猩猩、西伯利亚虎和大白鲨。 我是一名经过认证的 PADI 开放水域潜水员,去过珠穆朗玛峰大本营,还曾在乌干达徒步追踪过大猩猩。我拥有经济学和金融学硕士学位。请将任何反馈发送至 feedback@animalsaroundtheglobe.com Jan Otte 的最新帖子 (查看所有) 关于工厂化养殖的14个令人震惊的事实 - 7月4,2025 13个科学家仍无法解释的神秘鸟类迁徙 - 7月4,2025 象征美国力量和自由的13种动物 - 7月4,2025

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