揭秘游隼的遷徙路線

游隼，是一個(gè)善于遷徙的物種。在現(xiàn)代鳥(niǎo)類分類學(xué)中，游隼屬于隼形目隼科隼屬。游隼的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，19個(gè)亞種廣泛分布在除南極洲之外的全球六大洲。不同地區(qū)的游隼，在形態(tài)和行為等方面也不盡相同：生活在高緯度地區(qū)的游隼，體型稍大，雙翼尖而長(zhǎng)，為遷徙種群。

近日，中國(guó)科學(xué)家通過(guò)整合多年鳥(niǎo)類衛(wèi)星追蹤數(shù)據(jù)和種群基因組信息，建立了一套遷徙系統(tǒng)，揭開(kāi)了北極游隼遷徙的秘密。

那么游隼的遷徙路線到底是什么樣的？為了回答這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)了解一下關(guān)于鳥(niǎo)類運(yùn)動(dòng)追蹤方法的歷史。

在早期年代，研究鳥(niǎo)類遷徙是讓人非常頭疼的一項(xiàng)工作，因?yàn)轼B(niǎo)類遷徙的范圍通常跨度大、時(shí)間長(zhǎng)。最早被應(yīng)用于鳥(niǎo)類追蹤的技術(shù)是鳥(niǎo)類環(huán)志。通常的方式是，每年在繁殖地給出生的幼鳥(niǎo)佩戴腳環(huán)，后期通過(guò)“回收-報(bào)告”來(lái)記錄鳥(niǎo)類的“再次被目擊”位置。

這種追蹤技術(shù)的原理最早起源于一個(gè)德國(guó)小鎮(zhèn)。1822年，一個(gè)德國(guó)克呂茨鎮(zhèn)的村民發(fā)現(xiàn)了一只身上中箭的白鸛，但是這種箭只在非洲某部落才有，為什么會(huì)出現(xiàn)在德國(guó)？原來(lái)，歐洲的白鸛在冬天遷往非洲過(guò)冬，被箭射中后，仍然飛回了歐洲。

在我國(guó)歷史上，其實(shí)早在春秋時(shí)期，在孔子圣跡圖里就有一個(gè)類似的故事：楛矢貫隼。當(dāng)時(shí)一只隼中箭后落到陳閔公的庭院里，所中之箭是一支楛木箭，箭頭用尖石做成，箭長(zhǎng)一尺八寸長(zhǎng)，上面刻著不易辨認(rèn)的文字。于是陳閔公派人去問(wèn)孔子，孔子說(shuō)：“隼來(lái)遠(yuǎn)矣，此肅慎之矢也。昔武王克商，分陳以肅慎之矢”，大意是這只隼來(lái)自遠(yuǎn)方，所中的箭產(chǎn)自肅慎（東北地區(qū)）。從前武王伐紂，分賜給陳侯這種肅慎進(jìn)貢來(lái)的箭。陳閔公便派人去府庫(kù)，果真找到了這種箭。

盡管這些研究手段對(duì)于了解鳥(niǎo)類遷徙路線有些效果，卻只能粗略得到鳥(niǎo)類遷徙的起點(diǎn)和某些節(jié)點(diǎn)，無(wú)法準(zhǔn)確全面地刻畫(huà)鳥(niǎo)類遷徙路線。始于上世紀(jì)80年代的衛(wèi)星追蹤技術(shù)，如今被更多的用于鳥(niǎo)類遷徙研究。

為了了解游隼的遷徙之路，研究人員為北極游隼佩戴了衛(wèi)星追蹤器。在北極地區(qū)進(jìn)行鳥(niǎo)類衛(wèi)星追蹤，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的野外工作。因?yàn)楸睒O地區(qū)大部分為無(wú)人區(qū)，很多地方只能通過(guò)車、船、徒步相結(jié)合的方式進(jìn)入。并且夏季可利用時(shí)間非常短，研究人員每年只能進(jìn)入一個(gè)地區(qū)進(jìn)行野外工作。最終，研究人員歷時(shí)六年在北極圈的六個(gè)地區(qū)（科拉半島、科爾古耶夫島、亞馬爾半島、泰梅爾半島、勒拿河、科雷馬河）為56只游隼成功佩戴了衛(wèi)星追蹤器。

游隼每年9-10月份左右會(huì)遷往南方過(guò)冬，到第二年大約4-5月份再返回北極繁殖。衛(wèi)星追蹤分析發(fā)現(xiàn)，這些北極游隼在亞歐大陸主要使用5條遷徙路線。這些路線具有非常高的遷徙連通性，同一只鳥(niǎo)在不同年份，也幾乎會(huì)沿著同一條路徑返回北極地區(qū)，暗示著游隼可能具有非常強(qiáng)的長(zhǎng)期記憶能力。

有趣的是，雖然這些游隼都分布在北極，但是不同種群的遷徙距離卻是不一樣的：西部?jī)扇憾叹嚯x遷徙（平均3600公里），東部四群長(zhǎng)距離遷徙（平均6400公里）。

研究人員進(jìn)一步在時(shí)間尺度上對(duì)生活在北極地區(qū)的游隼進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)35只游隼的基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，西部的科拉和科爾古耶夫種群，以及東部的亞馬爾和科雷馬種群分別具有最近共同祖先，并且長(zhǎng)、短距離種群的分化時(shí)間大概在末次冰盛期前后。

基于游隼的種群歷史、潛在繁殖地、越冬地重建等結(jié)果，研究人員推測(cè)在末次冰盛期到全新世的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，冰川消退導(dǎo)致的游隼繁殖地向北退縮以及越冬地變遷可能是游隼遷徙路線形成的主要?dú)v史原因。

對(duì)于當(dāng)前的遷徙路線而言，研究人員發(fā)現(xiàn)不同路線之間的環(huán)境異質(zhì)性很強(qiáng)，環(huán)境巨變區(qū)域與遷徙路線邊界高度吻合，并且路線之間的差異與選擇性遺傳分化的相關(guān)程度明顯大于中性遺傳分化，這說(shuō)明環(huán)境的差異以及相關(guān)的本地適應(yīng)，在維持當(dāng)前遷徙路線中可能發(fā)揮著重要作用。

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)短遷徙種群基因組的對(duì)比分析，研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一個(gè)和記憶能力相關(guān)的基因ADCY8在長(zhǎng)距離遷徙游隼中受到了正選擇。實(shí)驗(yàn)證明長(zhǎng)、短遷徙種群主要基因型存在功能差異，揭示了長(zhǎng)時(shí)記憶可能是鳥(niǎo)類長(zhǎng)距離遷徙的重要基礎(chǔ)。這也在一定程度上回答了游隼為什么能夠“記住來(lái)時(shí)的路”。

候鳥(niǎo)的遷徙是一場(chǎng)生命的馬拉松，在未來(lái)全球變暖日益嚴(yán)重的情景下，他們可能面臨哪些威脅？研究人員通過(guò)模擬預(yù)測(cè)，未來(lái)全球的加劇變暖可能會(huì)導(dǎo)致亞歐大陸西部的北極游隼種群面臨兩方面的威脅：主要繁殖地的退縮和遷徙策略的改變。

這提示我們，對(duì)于遷徙鳥(niǎo)類的保護(hù)來(lái)說(shuō)，我們不僅要保護(hù)好他們的繁殖地和越冬地，同時(shí)也要保護(hù)好他們的遷徙之路。