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金翅虫森莺通过感知次声波提前预测龙卷风并逃避风暴

俗话说“春江水暖鸭先知”,但鸟类的“先知”能力远不止于此。近期发表在《当代生物学》上的研究揭示,一种名为金翅虫森莺(Vermivora chrysoptera)的小型鸣禽,能够准确预测即将侵袭其繁殖地的风暴,并提前迁徙避险。

金翅虫森莺金翅虫森莺在田纳西州坎伯兰山脉的栖息地。图片来源:Henry Streby,Gunnar Kramer

金翅虫森莺体重约9克,虽体型微小,却每年进行长距离迁徙,冬季栖息于中美洲或南美洲北部,春季气候转暖时北上至阿巴拉契亚山脉及五大湖地区繁殖。

2024年4月,加州大学伯克利分校研究团队追踪了5只雄性金翅虫森莺的迁徙路径,记录显示它们于4月13日至27日期间陆续抵达繁殖地。然而,4月27日起,这些鸟类集体开始迁离,避开即将来袭的风暴。

迁徙轨迹研究人员记录的5只雄性金翅虫森莺迁徙轨迹,显示它们在4月27日前后相继离开栖息地。图片来源:研究论文

2014年4月28日,一场超强单体雷暴袭击了它们的繁殖地,伴随84个确认龙卷风,造成10亿美元损失。风暴到达前,金翅虫森莺已提前感知并开始逃离,风暴过后于5月2日全部返回。

龙卷风灾害与鸟类逃离超级单体雷暴带来的龙卷风灾害(红色标记)与金翅虫森莺(不同颜色圆圈)逃离路径。图片来源:研究论文

鸟类返回栖息地风暴过境后,金翅虫森莺相继返回繁殖地。图片来源:研究论文

研究团队调查了鸟类开始逃离时的气象条件,发现气温、风速、气压、湿度及云层覆盖等常规气象指标均无显著异常,表明金翅虫森莺可能通过其他感知机制预警灾害天气。

研究推测,金翅虫森莺可能感知到了风暴产生的次声波,这是一种频率极低、能传播数千公里的声波,许多鸟类已知能感应次声波并做出行为反应。然而,为什么它们仅在风暴临近时才开始逃离,仍是未解之谜。

这种提前感知恶劣天气并做出迁徙决策的能力,对迁徙鸟类意义重大。尽管逃离栖息地需消耗大量能量并增加风险,但在漫长的进化过程中,鸟类对次声波的感知机制、逃避路线及时机的选择不断优化,形成了复杂的行为适应。

未来研究需进一步揭示金翅虫森莺感知次声波的神经机制及其行为决策过程,以深化对动物环境感知与适应的理解。

参考文献:

  1. Streby et al., Tornadic Storm Avoidance Behavior in Breeding Songbirds, Current Biology (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.10.079

文章题图:wikimedia.org

(责任编辑:泉水)