不会飞的䴙䴘的困境

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我早就计划在Tet Zoo上介绍䴙䴘。今天,我们将简要了解一下这个迷人的群体,然后特别关注几个物种的䴙䴘状况不佳,以及需要做更多工作来解决它们的困境。[上面的图片显示了达伦·奈什拍摄的高步行的西部䴙䴘Aechmophorus occidentalis,以及史蒂夫·加维拍摄的凤头䴙䴘Podiceps cristatus,CC BY-SA 2.0。]

凤头䴙䴘即将喂食幼鸟。照片由马克·梅德卡夫拍摄,CC BY 2.0。

如今,世界上有20多种䴙䴘。该类群在技术上被称为䴙䴘目,尽管这个名称在历史上有很多不同的拼写方式,过去也曾用过鸊鷉目来称呼该类群。䴙䴘分布在所有大陆,从热带到极地边缘的所有纬度,体型大小从120克和24厘米(小䴙䴘Tachybaptus dominicus)到1.7公斤和70厘米(大䴙䴘Podiceps major)不等。


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西部䴙䴘细长、匕首状的喙(图片来自Selander 1966)。这张照片显示了该物种中存在的喙长比例上的明显性别二态性(上方为雄性,下方为雌性)。

颈长和喙长在该类群中是可变的,体型较小的物种往往颈部较短、喙较短,饮食也比较广泛,包括无脊椎动物、鱼类和小型两栖动物。一些体型较大的物种是矛状喙,更专门捕鱼。该类群的一个特殊之处在于它们会故意吞食自己的羽毛,这意味着羽毛可以占其胃内容物高达50%(按重量计)。它们这样做的原因仍然没有完全确定,最常见的说法是吞下的羽毛可以保护胃壁免受鱼骨的伤害。考虑到有许多其他食鱼鸟类并没有使用相同的技巧,这似乎很奇怪。

凤头䴙䴘:一对正在进行仪式化交配展示的䴙䴘,由达伦·奈什在英国拍摄。

䴙䴘是非常特别的鸟类,还有很多其他原因。它们缺少尾羽(通常形成尾扇的羽毛),并且有许多物种的雄性和雌性都华丽而装饰华丽。事实上,䴙䴘是第一个被认识到相互性选择现象的动物类群(赫胥黎 1914),这个话题在Tet Zoo之前已经多次讨论过(见下面的链接)。

䴙䴘依靠其肌肉发达的后肢和巨大的瓣状脚在水中游泳和潜水,当脚趾张开时,瓣状物会张开,但在恢复划水时会折叠成叶片状。长期以来,人们认为它们的游泳方式完全依赖于这些大型瓣状脚向后扫动时产生的推力。然而,实际上,脚在动力划水过程中主要向侧面推,同时发生圆形运动,而且似乎瓣状物产生的是升力,而不仅仅是推力。因此,脚的功能就像螺旋桨或多缝翼水翼(Johansson & Norberg 2001)。

䴙䴘脚的前视图。图片来自Naish (2012)

顺便说一句,我不得不提一下,我曾经看到一只独腿凤头䴙䴘Podiceps cristatus追逐一条鱼(一条小鳟鱼),并表现出与其物种正常的游速和敏捷度(我在一座桥上,向下看着水中的动物)。可惜没有照片。

䴙䴘真的是“飞行能力差”吗?这是一只小䴙䴘起飞时的照片。图片由费兰·佩斯塔尼亚拍摄,CC-BY-SA-2-0。

您可能对䴙䴘存在的误解。由于䴙䴘非常适应游泳,并且它们的飞行看起来如此直接和“沉重”,因此一个普遍的假设是它们是“飞行能力差的鸟类”,这意味着它们注定要变得不会飞,并且只是因为它们还没有完成失去祖先飞行能力的过程而飞行。不可否认的是,一些䴙䴘谱系确实正在向不会飞的状态进化(或者已经达到这种状态),但将䴙䴘视为“飞行能力差的鸟类”的这种概念是错误的,就像对翼负荷高、飞行快速、直接、“沉重”的鸟类说的那样。我非常喜欢加里·凯泽对䴙䴘和类似形状的鸟类的描述,它们就像喷气式运输机:沉重,需要大量燃料才能升空和保持飞行,但速度快,并且能够同时携带额外的重量和覆盖很远的距离(凯泽 2007)。事实上,䴙䴘根本不是“飞行能力差的鸟类”:想想看,有几个物种经常被记录为跨洋漂泊者。

旧插图(和剥制标本)经常将䴙䴘描绘成这样直立站立的样子。但这不可能,对吗?插图由切斯特·里德绘制,属于公共领域。

哦——关于运动的最后一件事:后肢位置非常靠后导致了一个(并非不合理的)信念,即䴙䴘不能在陆地上站立或行走,这种想法认为它们在离开水面时必须用前部推动自己前进。19世纪的剥制标本——经常摆成笔直的姿势,胸部离地面很高——被鸟类和解剖学专家认为“错误”(恕不点名)。如果您了解鸟类,您就会知道,这种说法不仅针对䴙䴘,也针对潜鸟(= 游隼),以及白垩纪的黄昏鸟类。我在2010年的一篇Tet Zoo文章中也对奇怪的麝鸭Biziura lobata说过同样的话,现在我真后悔。

您看,䴙䴘和麝鸭(还有潜鸟?还有黄昏鸟类?)实际上可以在陆地上行走,甚至可以抬高身体,直立行走和奔跑,身体离地面很高(这里显示的静止图像取自这个视频)。唉,这似乎确实非常费力且令人疲惫,它们无法长时间坚持下去。尽管如此,这意味着我们长期以来对䴙䴘做出的另一个假设实际上并不准确。

从一部展示高步行、奔跑的䴙䴘的影片中截取的屏幕截图。我喜欢底部图片中的阴影。

䴙䴘的困境。 尽管䴙䴘具有所有解剖学和行为学上的新奇之处,但如今鸟类学家讨论䴙䴘的主要内容是它们的困境。可悲的是,有几个物种的䴙䴘遇到了麻烦,在某些情况下,它们要么正处于严重衰退之中,要么被怀疑正在衰退,并且迫切需要保护以及对其生态和栖息地进行研究。多种因素——引进破坏了当地生态系统的游钓鱼、使用刺网、水电工程、栖息地丧失和退化以及与相关物种杂交——都促成了䴙䴘的衰退和灭绝,至少其中一些因素仍在造成问题,或者——可悲地说——正在造成比以往任何时候都更多的问题。

拉巴斯蒂尔 (1990)的封面,䴙䴘爱好者的必读书籍。安妮·拉巴斯蒂尔于2011年去世。她最出名的是她的《伍兹妇女》系列书籍。

最著名的案例是危地马拉阿蒂特兰湖的巨型斑嘴䴙䴘或阿蒂特兰䴙䴘Podilymbus gigas,这是一种大型、不会飞的䴙䴘,大约在1990年左右灭绝。它的故事在许多书中都有讲述,而且非常有名(这里给出的描述主要基于埃罗尔·富勒在他2000年的Extinct Birds中说的),以及那位伟大的生态学家和保护主义者,她花费了大量时间和精力来拯救它(已故的伟大的安妮·拉巴斯蒂尔)。在20世纪60年代,当人们注意到引进的大口黑鲈——由泛美航空公司引进,以促进将该湖用作钓鱼度假胜地——对该湖的生态产生了有害影响时,P. gigas开始衰退变得明显。当时湖边的芦苇床正在被清除,并且在20世纪70年代从湖中排水(地震救济需要)进一步破坏了湖泊(Mulvaney 1988,LaBastille 1990,Fuller 2000)。

这种生态改造显然改善了另一种物种的生存条件,这种物种现在从其他地方迁入,即分布广泛且具有飞行能力的斑嘴䴙䴘P. podiceps。尽管这两种物种在形态学和生态学上截然不同,但它们可以杂交,并且似乎最后剩下的阿蒂特兰䴙䴘与斑嘴䴙䴘基因的稀释进一步促成了该物种的消失。

斑嘴䴙䴘Podilymbus podiceps在美国亚利桑那州拍摄,图片由Mdf提供,CC-BY-SA 3.0。

后一个因素意味着P. gigas可能并非完全灭绝,因为它的基因可能潜伏在危地马拉斑嘴䴙䴘种群中。然而,我们将来可能会对此做些什么,这只是一个推测的主题:谈论去灭绝等等很有趣,但事实是没有人会站出来寻找或提供任何复活项目所需的资金。或者,继续……证明我是错的。

不会飞的马达加斯加䴙䴘Tachybaptus rufolavatus的插图,由L. Shyamal绘制,CC BY-SA 3.0。已知该物种只有一张照片,但无法使用。

关于其他一些䴙䴘物种,也可以讲述令人沮丧的类似故事。哥伦比亚䴙䴘Podiceps andinus在1977年左右灭绝,此前几十年由于污染、栖息地排水以及引进的虹鳟鱼Oncorhynchus mykiss捕食其幼雏而导致数量下降。马达加斯加的锈色䴙䴘、德拉库尔小䴙䴘或阿拉奥特拉䴙䴘Tachybaptus rufolavatus于2010年被宣布灭绝,其衰退也是由人为干预(使用刺网和栖息地退化)造成的。它是另一种不会飞的物种。

J. G. Keulemans绘制的洪宁䴙䴘的经典插图。公共领域图片。

最后不会飞的䴙䴘。 对于一个仅包含大约25个全新世物种的类群来说,在人类物种整个历史上技术最先进和最具保护意识的阶段,就失去了其中三个物种,这真是令人震惊。显然,我们对它们栖息的湖泊所做的事情对䴙䴘造成了巨大的不利影响。但同样清楚的是,当事情出错时,我们为扭转趋势所做的事情太少了。

正是出于这些原因,冈纳尔·恩布洛姆最近发起了一个众筹项目,以调查一种尚未灭绝但如果情况没有改善肯定有灭绝风险的䴙䴘的衰退情况。该物种是秘鲁的洪宁䴙䴘或普纳䴙䴘Podiceps taczanowskii,一种不会飞的物种,其数量已从1960年代的约1000只锐减至今天的300只或更少。附近的采矿活动造成的污染以及附近水电工程的影响被认为促成了这种衰退(Valqui 1994),而将䴙䴘迁往附近湖泊的尝试由于刺网而失败。

洪宁䴙䴘夫妇,照片由冈纳尔·恩布洛姆/蜂鸟探险队提供。

考虑到阿蒂特兰䴙䴘和阿拉奥特拉䴙䴘的消失,这是仅存的两只不会飞的䴙䴘之一(另一只是秘鲁和玻利维亚的蒂蒂喀喀䴙䴘Rollandia microptera)。值得注意的是,对洪宁䴙䴘的状况进行的评估和研究相对较少;迫切需要加强监测和调查。因此,我邀请您为这项最有价值的事业贡献一份力量。希望研究能够突出显示做出改变所需的保护工作类型,并且我们或许能够做一些有帮助的事情。您已经看到了䴙䴘是多么神奇和奇特——让我们帮助它们保持这种状态。

有关此处提到的一些主题的先前Tet Zoo文章,请参阅...

参考文献 - -

Fuller, E. 2000. Extinct Birds. 牛津大学出版社,牛津。

Huxley, J. 1914. 凤头䴙䴘 (Podiceps cristatus) 的求偶习性;对性选择理论的补充。伦敦动物学会学报 35, 491-562。

Johansson, L. C. & Norberg, U. M. L. 2001. 潜水䴙䴘中基于升力的划水。实验生物学杂志 204, 1687-1696。

Kaiser, G. W. 2007. The Inner Bird: Anatomy and Evolution. 不列颠哥伦比亚大学出版社,温哥华。

LaBastille, A. 1990. Mama Poc: An Ecologist's Account of the Extinction of a Species. W. W. 诺顿公司,纽约。

Mulvaney, K. 1988. 当灭绝几乎是一种仁慈时。BBC Wildlife 6 (6), 272-273。

Naish, D. 2012. 鸟类。在 Brett-Surman, M. K., Holtz, T. R. & Farlow, J. O. (编) The Complete Dinosaur (第二版). 印第安纳大学出版社(布卢明顿和印第安纳波利斯),第 379-423 页。

Selander, R. K. 1966. 鸟类中的性别二态性和差异生态位利用。Condor 68, 113-151。

Valqui, T. 1994. 洪宁不会飞的䴙䴘的灭绝?Cotinga: 42-44。

Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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