每年，无数鸟类迁徙以躲避寒冷的冬季天气，但马克斯·普朗克动物行为研究所（MPI-AB）的一项最新研究表明，留在温暖气候中并不会为这些鸟类带来能量节省。研究人员利用植入野生黑鸟体内的小型记录仪，收集从秋季到翌年春季每30分钟一次的心率和体温数据。这为研究人员提供了关于迁徙与栖息行为相关的能量支出的开创性见解，并揭示了迁徙鸟类在旅程前用于节约能量的新方法。这项研究于9月18日发表在《自然生态与进化》杂志上。
“我们惊讶地发现，迁徙鸟类并没有通过逃避严酷的冬季而获得任何整体能量利益，”研究的共同作者、MPI-AB研究员尼尔斯·林克（Nils Linek）解释道。“长期以来，人们普遍认为动物通过迁徙到较温和的地区来节省能量，但我们的结果表明，情况并非如此。迁徙能量动态的现实比之前想象的要复杂和有趣得多。”
动物迁徙展示了物种如何适应季节变化，但更深层的问题是它们为何迁徙，由于对自由生活动物进行长期研究的挑战，这一问题一直难以解答。MPI-AB和耶鲁大学的研究人员通过使用传感器监测黑鸟在整个迁徙年周期中消耗的能量，并将这些数据与热调节能量成本模型结合，从而取得了重大突破。
传感器数据显示，迁徙的黑鸟在迁徙前的三周显著降低了代谢率，这可能超过了它们在实际迁徙飞行过程中消耗的能量。“它们有效地降低了内部代谢率，这有助于它们为即将到来的旅程储存能量。”林克补充道。值得注意的是，在温暖的冬季栖息地，这些鸟类没有表现出其每日总能量支出的降低。
“这一结果是意料之外的，”耶鲁大学生物多样性与全球变化中心的共同第一作者斯科特·扬科（Scott Yanco）表示。“我们的能量模型最初表明，迁徙应该会带来能量节省，因为在温和气候中维持温暖的成本显著较低。”
那么，迁徙鸟类所期望的能量盈余会发生什么呢？林克建议，可能存在隐藏的生理适应或未被披露的成本，这些因素抵消了它们应该享受的热效益。这些因素可能包括在不熟悉的环境中保持警觉、免疫功能或其他未知的压力源，这些都可能抵消温暖气候的优势。
这项研究专注于德国南部的黑鸟。与欧洲各地的不同种群类似，德国黑鸟种群表现出“部分迁徙”，即一些鸟类迁徙到西班牙和法国等温暖地区过冬，而另一些则留在寒冷的繁殖地。研究人员对120只野生鸟类进行了外科手术，植入了微型心率和体温记录仪，这些仪器从9月到5月每30分钟收集一次数据，设备在5月时被回收。他们还利用无线电发射器跟踪迁徙鸟类，并在鸟类于9月离开德国和翌年3月、4月返回时发出警报。最终的分析涵盖了大约100万数据点，以比较迁徙和定居黑鸟的心率和体温。
“这些生理数据为我们提供了关于鸟类经历迁徙的非凡理解——从飞行本身，到飞行后的恢复，以及冬季的活动，”共同作者、MPI-AB博士生塔玛拉·沃尔克梅尔（Tamara Volkmer）表示。“通过记录深入的能量测量，我们能够揭示与它们非凡旅程相关的较少可见的成本。”
这项研究的发现表明，迁徙的风险和挑战并未因温暖气候中的能量节省而得到平衡，从而引发了关于迁徙的进化动机的新问题。“这可能影响我们对迁徙及其机制在不同鸟类物种中的看法，”林克指出。
研究的影响延伸至预测不同物种如何应对未来气候条件，作者指出。领导这项研究并有二十年黑鸟迁徙研究经验的MPI-AB高级作者、研究小组负责人耶斯科·帕尔特克（Jesko Partecke）表示：“通过理解迁徙生理机制的运作，我们可以更好地预测哪些物种可能适应，哪些可能改变其迁徙模式，以及哪些可能在全球气温持续上升的情况下面临更高风险。”
