零距離科學:艾氏隼的9000公里大遷徙

零距離科學:艾氏隼的9000公里大遷徙
我們想讓你知道的是

一年復一年,艾氏隼按著牠奇妙的本能,開展一場又一場的長途遠征。

文:吳家亮(香港中文大學通識教育基礎課程講師)
圖:香港電台

小時候的我已很喜歡看野生動物紀錄片,最矚目的非動物大遷徙莫屬。非洲的大草原,數之不盡的牛羚,因奔跑而揚起的沙塵,是多麼壯觀澎湃!急湍的河流,苦視眈眈的鱷魚,步步為營的斑馬,是如此動魄驚心!遷徙總讓人想起這些激動人心的畫面,但有些動物其實是不動聲色的,一連四集的《零距離科學》正要為大家揭開幾種生物的神秘遷徙面紗。

孤身飛我路

第一集的主角是艾氏隼(Eleonora's falcon)。這種鳥夏天時棲息在地中海一帶的島嶼,冬天時則活躍於馬達加斯加附近。艾氏隼是少數在夏去秋來之時才繁殖的候鳥,牠們在非繁殖季節以捕捉昆蟲來果腹,但在繁殖季節則會捕捉麻雀之類的小候鳥,讓牠們的雛鳥能吸收充足的蛋白質。每個艾氏隼家庭每季多數有兩隻雛鳥出生,牠們的食量驚人,每天要各吃兩隻小候鳥!那這些小候鳥從何來?原來,當時正值小候鳥在遷徙時途經地中海一帶,艾氏隼在岸邊不斷盤旋,尋找疲累不堪的牠們,兩腳一抓便帶回鳥窩給雛鳥充飢。

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在照顧雛鳥以外的時間,尤其在非洲大陸,艾氏隼以捕獵昆蟲為生。
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艾氏隼捕捉麻雀之類的小候鳥,讓牠們的雛鳥能吸收充足的蛋白質,得以快高長大。

雛鳥在食物充足的情況下,快高長大,出生大約五週便已經羽翼豐滿。父母教導牠們飛行和捕食,完成了養育大工,便離牠們而去。雛鳥長大成幼鳥(Juvenile bird),體型已跟成鳥一樣大,牠們的重量縱然只有四百克,但翼展卻長達一米,以致牠們飛行的速度可達驚人的每小時80公里。出生後十週,幼鳥就開展獨個兒的大長征,從地中海飛往馬達加斯加,是一趟接近九千公里的旅程。

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艾氏隼的重量縱然只有四百克,但翼展卻長達一米,以致牠們飛行的速度可達驚人的每小時八十公里。
又越過沙漠又越過海

傳統上,科學家會幫鳥兒裝上腳環(Bird ringing),看看在何時何地重遇牠們,再配合觀鳥報告,從而得出候鳥的遷徙路線。他們以往認為艾氏隼是沿著海岸線飛行,由地中海飛越蘇彝士運河,進到紅海,再沿東非的岸邊飛行,最後越過莫桑比克海峽抵達馬達加斯加。

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科學家在艾氏隼的背部繫上太陽能衛星訊號傳送器,利用衛星遙測技術實時掌握牠們的位置。

隨著科技的進步,科學家現在會利用衛星遙測技術(Satellite telemetry),把一個太陽能衛星訊號傳送器繫在鳥兒的背上,實時掌握牠們的位置。這個傳送器的重量是艾氏隼的大約二十分之一,不會影響鳥兒的遷徙。

科學家發現,牠們並不是採取傳統上認為的沿岸飛行策略,而是從地中海向南或東南偏東越過撒哈拉沙漠。越過沙漠的任務非常艱巨,艾氏隼需抵禦酷熱的天氣、高速的逆風、猛烈的沙塵暴,但本能仍然驅使牠們勇往直前。牠們繼而轉向東南或東南偏東在非洲內陸飛行,再轉東南偏南越過莫桑比克海峽抵達馬達加斯加。他們又發現,幼鳥比成鳥多花上超過一倍的時間才完成旅程,亦多會採取偏西一點的迂迴路徑,並會在非洲中部食物充足的地方多作停留。

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每年秋天,成年的艾氏隼(黑線)從地中海出發,越過撒哈拉沙漠,稍作轉向在非洲內陸飛行,越過莫桑比克海峽抵達馬達加斯加。幼鳥(紅線)則多採取較偏西的路徑。
導我啟航

科學家對於幼鳥的遷徙路線很感興趣。牠們不像成鳥般經歷過遷徙,不能以地貌導航,對於那些高聳的山脈沒有記憶,那牠們究竟如何飛往九千公里外的目的地?

科學家提出了數個假設:第一,有研究顯示鳥類能感應地球的磁場,牠們的眼睛裏還有特別的細胞,在影像中依據磁場建構出線條,從而得知方位。

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科學家相信,艾氏隼有能力感受地球磁場的磁力線,用作定位。

第二,鳥類有一種「向量導航」(Vector navigation)的技能,飛行方向與時間已經刻在遺傳密碼中。這可以解釋到,幼鳥能在沒經驗的情況下,在飛越撒哈拉沙漠後,大幅度地轉變方向,從向南飛改為向東飛。

第三,有科學家提出鳥類或能探測次聲波(Infra-sounds),它們的頻率低於20 Hz,並且衰減得很緩慢,也不容易被空氣和水吸收,甚至可以環繞地球兩三周。次聲波可以由風吹向山脈時製造出來,並且在碰到大型障礙物時繞過去。一些鳥類或許藉著次聲波的訊號,建構出一個腦海中的立體地圖,幫助牠們認清飛行方向。

春來也秋去

艾氏隼歷經千辛萬苦到達馬達加斯加,在那裏過了一個暖冬,冬去春來,又到春季遷徙的時間。這時,繫在鳥兒身上的衛星訊號傳送器有不少已經失效。僅餘的數據告訴我們,成鳥的春季遷徙可以差異甚大,有些甚至會花上超過一倍的路程才回到繁殖地。幼鳥由於未到繁殖的年紀,不需要回到繁殖地,牠們有些會在非洲大陸上棲息。

一年復一年,艾氏隼按著牠奇妙的本能,開展一場又一場的長途遠征。牠們的故事,讓我想到人類的微不足道,飛機師要靠著科技才能導航,並且需要長時間的學習;相反地,艾氏隼的幼鳥不用學習,十週大的時候便能靠本能抵達九千公里外的目的地。人類,在大自然面前,實在要謙卑一點。不知道牠們的故事,又為你帶來甚麼樣的啟發呢?

延伸閱讀:

  1. Gschweng, M., Kalko, E. K. V., Querner, U., Fiedler, W. and Berthold, P. (2008) All across Africa: highly individual migration routes of Eleonora’s falcon. Proceedings of the Royal Society B 275: 2887-2896.
  2. Lopez-Lopez, P., Liminana, R. and Urios, V. (2009) Autumn migration of Eleonora’s falcon Falco eleonorae tracked by satellite telemetry. Zoological Studies 48(4): 485-491.

《零距離科學》(節目網站)集合世界各地有趣的科學紀錄片,網羅與大眾息息相關的科學資訊,啟發觀眾的好奇心和求知慾,節目逢星期五晚9時30分在港台電視31及31A播映。本集於6月5日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

責任編輯:Alvin
核稿編輯:Alex