為什麼鳥類會遷徙?

本文授權轉載自地球圖輯隊

台灣是不少鳥類遷徙的必經之路,但是你有想過為什麼鳥兒們要不辭辛勞地大搬家呢?最近,一項研究或許能從能量的角度告訴你答案。

世界上鳥的種類之多,但電腦模擬的結果只有 15%的鳥類會遷徙,你有想過為什麼牠們會遷徙嗎? Photo: Pavel Trebukov

為什麼鳥類要遷徙?

你曾經想過為什麼有些鳥類要遷徙嗎?最近,一篇發表在《自然生態學與進化》(Nature Ecology & Evolution)期刊的文章,也許能為「鳥類為什麼要遷徙」提供了一些線索──資源是一個關鍵因素。

能量和資源是重點

牛津大學動物學系研究人員索維立(Marius Somveille)說:「為什麼有些鳥類會短距離遷徙,而有些鳥類可以跨越大陸展開超乎尋常的旅程?」

索維立認為,熱帶地區的物種太多食物競爭太多激烈,對於候鳥來說,比起留在溫暖的南方,夏季回到北方不需要擔心搶不到食物吃。

算出只有15%的鳥類會遷徙

索維立和他的團隊利用電腦模擬鳥類遷徙的過程,計算出約有 15%的鳥類,在資源競爭的情況下,會選擇搬離熱帶地區,或利用季節性遷徙來減少食物競爭。

研究團隊首先注意到的是,候鳥們會傾向遷徙到有季節變化、又距離自己近的區域。 Photo: Wouter de Bruijn

傾向搬到有季節變化的地區

在一開始,索維立和蒙彼利埃第一大學(Université de Montpellier)生態學家羅德里格斯(Ana Rodrigues)發現,候鳥們傾向於遷徙到距離自己最近、又有季節變化的區域。索維立說:「然而,這項結果並沒有解釋道為什麼有些物種會遷徙,有些又不會。」

從電腦模擬找答案

索維立表示,這個結果讓他發現候鳥之所以會遷徙,可能與其他(不一定會遷徙的)物種有關。他決定建構一套電腦模型來找答案。

在索維立的模擬世界裡,每個地區的氣候都和真實的地球環境很類似,有陸地和季節變化等。接著,研究人員再將虛擬物種一個接著一個放到這個世界裡面,物種的數量代表著該地區的能量(食物量)含量。

模擬結果發現,起初鳥類都會留在食物充裕的熱帶地區,但隨著競爭者變多,有些鳥類開始遷移到他處。 Photo: Dick Jensen

用電腦算出能獲得最多能量的地點

在系統設定上,所有的鳥類會選擇留在扣除掉代謝、繁殖、體溫調節和遷徙的能量消耗後,整體來看能夠獲得最多能量的地區。

一開始都會留在熱帶地區

結果發現,鳥類們一開始會選擇在食物充裕、不用多花體力保暖身子的熱帶地區。

然而,隨著熱帶地區的同類競爭者越來越多,有些鳥類選擇搬去遠一點的地方,或利用季節性遷徙來減少食物競爭。

結果和真實世界吻合

這項研究最特別的一點在於,在這個虛擬世界裡的規則只有一條:物種會選擇往能量最能有效利用的環境移動。 然而兩相比較這次的研究結果和其他文獻後,研究人員發現,這個模擬世界最終呈現出來的樣貌非常接近自然界的真實情形。

雖然從人類的角度來看,候鳥們動輒飛上數千公里的旅程很奇怪,但這次的研究模型為鳥類的遷徙提供了不同的見解。 Photo: Keith Williams

遷徙是為了提升使用效率

索維立說:「這項研究指出,鳥類會以最能有效使用能量的方式,分布在世界各地。」他認為,從研究結果來看鳥類的遷徙有助於提升整體的能量使用效率。

索維立也強調,有些物種選擇縮短移動路徑,有些物種又會傾向移動到更遠的地方,他認為物種遷徙的背後成因應該更為複雜。

只從人類角度看不出有益

羅德里格斯也說,從人類的角度來看,候鳥們一趟行程要飛上數千公里遠似乎不太合理。但透過他們的這套模型,就可以看出為什麼候鳥們會選擇遷徙,從更大的尺度來看,候鳥的遷徙對牠們的生活是有益的。

研究團隊認為,這套模型在未來也可以應用在其他物種身上。圖為三隻鵝逛大街。 Photo: Dana

也許可以套用在其他物種上

研究團隊認為,這個模型實驗可以讓人們理解地球上動、植物的分布,也可以用來預測未來在全球暖化下動物們會怎麼移動。

索維立也說道,這套模型是以能源使用效率最大化的方式進行模擬,他認為這在以全球尺度變化的環境下進行預測、模擬很有效。

無從得知候鳥如何找出路徑

然而,這次的研究也有一些限制──這個模型只能得知鳥類會選擇遷徙到「最節能」的地方,但卻無從得知鳥類們是如何得知哪裡「最節能」。

 

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