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高速进化:汽车如何改变崖燕

探索崖燕如何适应人类,以及它们为何在越来越多的筑巢于人造结构的情况下,令人惊讶地避开了公路上的死亡。

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崖燕在其巢穴中 我可以想象,适应人类周围的生活,以及我们所有的建筑和高速交通工具,对鸟类来说是多么艰难。据估计,每年有约 8000 万只鸟类因机动车碰撞而死亡,而且随着越来越多的人开车出行并在更偏远的地区铺设道路,与我们共享世界动物的生活只会越来越困难。但是,美国崖燕(Petrochelidon pyrrhonota)并非轻易屈服于人类的破坏。越来越多的它们的庞大筑巢群体被发现在桥梁和立交桥等人造结构上,甚至成为 加利福尼亚等地文化景观的一部分。 它们新的筑巢地点使它们能够在曾经的栖息地消失的情况下生存下来,但这也有代价:生活在道路附近,意味着它们被迎面而来的车辆撞死的风险比以往任何时候都高。

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位于内布拉斯加州州际公路桥上的一个巨大的崖燕群落,展示了这些鸟类如何很好地适应生活在人造结构上。Charles 和 Mary Brown 夫妇在过去 30 年里一直在内布拉斯加州的 Keith County 研究崖燕。他们研究的最终目标是了解崖燕群落规模为何会发生变化,他们共同研究了从寄生虫和疾病到鸟类之间的社会互动等各种课题,发表了上百篇论文。美国鸟类学家联盟将他们对崖燕长达三十年的研究描述为“对任何鸟类物种最杰出、最全面的研究之一”。每年,研究团队都会监测这些鸟类,并收集他们能找到的任何死亡的鸟类进行进一步分析。渐渐地,他们注意到了一些奇怪的事情:尽管在立交桥和桥梁下的巢穴应该让更多的燕子处于危险之中,但随着时间的推移,死于车祸的燕子却越来越少。

研究显示,尽管种群数量在增加,但公路死亡燕子数量急剧下降的图表。这并不是反映了种群数量的变化。在过去的 30 年里,崖燕一直在蓬勃发展,从 20 世纪 80 年代的不到 10,000 个巢穴增加到三个十年后的 25,000 多个。交通流量的减少也不是原因——道路上的汽车数量一直保持稳定,甚至略有增加。他们无法将原因归咎于当地的食腐动物,因为这些物种的数量并没有增加,有些,比如臭鼬,甚至在减少。这样就只剩下一个可能性:鸟类本身不知何故在避开汽车。为了弄清楚如何做到这一点,Charles 和 Mary 回顾了他们收集的所有死亡的鸟类。一个特征很突出:最终死于车祸的鸟类的翅膀比那些没有死于车祸的鸟类的翅膀要长得多。在某些环境中,长翅膀是有益的。更长、更尖的翅膀能提供更大的升力和更小的阻力,使其更容易长时间飞行——如果你像崖燕一样,每年进行长距离迁徙,这是一个巨大的优势。许多鸟类,包括大多数燕子,与其体型相比,翅膀都很长,因为它们花费大量时间捕捉昆虫等飞行的猎物,而长翅膀可以减少滑翔和在空中机动所需的力气。然而,虽然短翅膀一旦在空中飞行效率较低,但它们能提供从地面起飞时更大的助推力,使鸟类能够近乎垂直地起飞。当你试图躲避一辆飞驰的汽车时,你越快离开车辆的范围就越好。

一只不幸的未能躲开的燕子。研究团队不仅发现死于车祸的鸟类翅膀更长,而且他们还发现,随着时间的推移,内布拉斯加州崖燕种群的总体翼展一直在缩小。虽然可能还有其他因素影响着这种变化,但研究者认为,躲避汽车的自然选择压力是真正的驱动因素。“进化是一个持续的过程,而这一切——道路、SUV、等等——都是自然或‘野性’的一部分,”Charles Brown 解释道。“它们以我们通常想不到的方式施加着选择压力。”这并非是第一个研究车辆致死对动物种群影响的研究。但通常情况下,结果相当黯淡;例如,2002 年的一项研究发现,道路可能是乌龟种群数量下降的主要原因。一项关于响尾蛇的研究也得出了类似的结果,该研究发现,道路致死将未来半个世纪的灭绝风险从约 7% 提高到了 99%。而在其他鸟类,例如受威胁的佛罗里达灌木鸦,研究发现道路会大量减少年轻一代的数量。然而,Charles 和 Mary 的研究表明,虽然道路可能是一个问题,但一些物种能够适应人类造成的环境变化。这也意味着我们需要考虑我们的日常生活是如何影响周围的世界的,不仅是眼前,还有进化的尺度。这些更短的翅膀从长远来看意味着什么?虽然短翅膀可能有利于躲避汽车,但它们是否让南迁过冬的长途旅行变得更加困难?短翅膀是否让它们更难以有效地觅食?只有时间会告诉我们内布拉斯加州的崖燕的未来。有一点是肯定的:Charles 和 Mary 将密切关注它们观察了三十年的鸟类,并将让我们知道。引用

Brown C.R. & Brown M.B. (2013). Where has all the road kill gone?, Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2013.02.023

图片由 Current Biology & Brown & Brown (2013) 提供

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