【2019年物种日历】7月15日 普通雨燕

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2015年5月,北京,颐和园,八方亭。中国观鸟会的成员欣喜地发现,雨燕回来了。

这些雨燕属于普通雨燕的北京亚种(Apus apus pekinensis),在1870年由英国人罗伯特·斯温侯(Robert Swinhoe)命名。每年4月到7月,它们会来到北京繁殖后代。


普通雨燕。图片:Martin Hale / FLPA / mindenpictures

这是一生的征途

这一批归来的雨燕里,有十三只佩带着光敏地理定位仪。观鸟会成员希望通过这个小小的仪器,了解雨燕迁徙的旅程。光敏地理定位仪会记录环境里的光照强弱,借此告诉我们某一天的白昼长短,以及日出日落的时间。通过这些信息,我们可以推演出经纬度,了解雨燕去过什么地方,从而勾画出大致的雨燕迁徙路线图

雨燕南迁过冬的路线是这样的:


  • 每年7月中下旬,它们从北京出发,向西北方向飞去,越过内蒙古、新疆,飞越天山北部,抵达中亚地区;然后转向西南,经过阿拉伯半岛,飞越红海,飞抵非洲
  • 雨燕在非洲一路南下,大约在11月,抵达它们的目的地——南非、博茨瓦纳和纳米比亚。它们最喜欢的地方,是跨越三国国境的喀拉哈里国家公园(Kgalagadi Transfrontier Park)。此时非洲南部正值雨季,雨燕可以找到充足的食物。
  • 次年2月,雨燕飞回北京,路径大致与去路相同。整段旅程长达3.8万公里。


野生北京雨燕的寿命可达13岁,其一生的飞行距离,可以超过地球和月亮之间的距离。


北京、剑桥两地的普通雨燕,分别往返于越冬地和繁殖地的路线。图片:Lyndon Kearsley

“无脚”的飞行家

林奈曾为普通雨燕命名 Hirundo apus——和家燕(H. rustica)同属——种本名源自希腊文,意为“无脚”。雨燕的腿确实非常短。雨燕和家燕也确实相像:流线型的小身躯,短小的头,宽大的嘴,极狭长的翅膀,尖尾巴。这种相似是趋同进化的结果。现在,人们把家燕归为雀形目,雨燕则归入雨燕目,和蜂鸟同为一家。



普通雨燕和家燕对比。图片:Paweł Kuźniar & Thermos & Walter Siegmund / wikimedia;Kim Taylor / NPL / mindenpictures

和雨燕一样,被林奈冠以“无脚”之名的鸟,还有大极乐鸟(Paradisaea apoda)。古代欧洲人相信极乐鸟没有腿,是不沾尘世的神鸟,永远在天上高飞。这个故事的源头可能是,捕获极乐鸟的猎人为了方便保存,把鸟腿砍掉了,欧洲人得到的都是无腿的极乐鸟皮。实际上极乐鸟虽然羽毛绚丽,但飞行本领不算高超,它的脚也跟“凡鸟”没有什么两样,可以在树上、地上栖息。


求偶中的大极乐鸟。图片:Loïc Degen

无论是外貌还是飞行能力,雨燕都比极乐鸟更当得起“无脚鸟”的称号。雨燕迁徙时的飞行速度,约为10米/秒,快速飞行的速度可达31.1米/秒(超过110千米/时)。雨燕的身躯小,翅膀大,这意味着它们翅膀单位面积负载的重量很小,而且它们能利用上升气流节省体力。

所以,雨燕的飞行如呼吸般轻松自如。雨燕可以边飞行边捕食、边飞行边清理自己,在空中掠过水面饮水,甚至还能在空中交配。


边飞边交配的雨燕。图片:Graham Catley / nyctea.co.uk


普通雨燕的速度那么快,很少有捕食者能捉住它,但寒冷、下雨的天气会让雨燕体弱。这时,雨燕就会成为速度很快的猛禽,比如燕隼(Falco subbuteo)的捕食对象。图为燕隼。图片:David Tipling / NPL / mindenpictures

除去繁殖期(繁殖的雨燕在巢中过夜),每年长达十个月的时间里,普通雨燕着陆的时间很少超过两小时,超过99%的时间都在空中度过。这可以说是永恒的漂泊,也可以说是极致的自由。

雨燕的生活

普通雨燕在空中捕食,其猎物几乎都是飞虫。根据不同的天气,它们会选择不同地点和技巧进行捕食。在晴朗的天气里,普通雨燕经常在开阔的空地上,在离地6~30米的低空飞行捕食;下雨时,幼虫在水中生活的昆虫,会大批出现在水面上,于是雨燕就在水面低飞猎食。


掠过水面捕食的雨燕。图片:Ran Schols / Biuten-beeld / mindenpictures


在普通雨燕过冬的纳米比亚,下雨之后会出现大量的昆虫,比如长出翅膀、准备繁殖的白蚁。为了捕食,成千上万的普通雨燕会追逐着雨云,朝着同一方向旅行。图为集群飞翔的普通雨燕。图片:Phil Savoie / NPL / mindenpictures

在自然环境里,雨燕主要在悬崖的洞穴里筑巢,高大建筑上的房檐、墙洞也是它们喜欢的筑巢地点。住在洞穴里可以抵御一些捕食者的袭击,但缺点是合适的洞穴不多,容易与其他鸟类发生竞争。在欧洲,紫翅椋鸟(Sturnus vulgaris)会闯进普通雨燕筑巢的洞穴,把巢穴据为己有;有时雨燕和椋鸟还会大打出手,双双坠落在地上。对雨燕而言,落地是很危险的,因为它的腿太短,很难从地上跳跃起飞,很容易成为捕食者的盘中餐。

普通雨燕有稳定的配偶关系,但在繁殖期以外的时间里,“夫妻”没有什么亲密的联系——把配偶联系在一起的,是“住房”,而不是“夫妻情分”。普通雨燕的定位能力极强,每年都会飞回同一个洞穴进行繁殖,这样,雨燕夫妻每年都会在同一个地点重聚。


暗中观察。图片:Mathias Schaef / BIA / mindenpictures

普通雨燕筑巢的材料,和它们的食物一样,是在空中获得的。它们一边飞,一边捕捉风中飞舞的草、叶子、羊毛等东西,和唾液粘在一起,用来筑巢。巢造好以后,雌鸟会产下2~4个蛋,孵化18天。在孵蛋的日子里,雄鸟会给雌鸟喂食。

雏鸟从出生到能出巢飞行,大约需要35天。父母在巢址附近觅食,把捉到的小昆虫用唾液粘在一起,做成一两克重的“丸子”,喂给雏鸟。研究者曾在一只普通雨燕的嘴里,发现了300多只小昆虫,有蝇类、蚊子、蚜虫等。雏鸟胃口最大的时候,父母一天要花19个小时来给它们打食,每只雏鸟可以吃掉30~40个“丸子”。


巢中的两只普通雨燕幼鸟。图片:Derek Middleton / FLPA / mindenpictures

以天为床,边飞边睡

很久以前人们就注意到,在傍晚时,“家里有孩子”的成年普通雨燕会飞回巢里,而未繁殖的年轻雨燕一直上升到高空,飞到人们看不见的地方。有人猜测它们是在天上睡觉。

雨燕在空中睡觉的一个证据,得自一战时期的一位法国飞行员。他在离地大约3000米的孚日山脉(Vosges)上空,发现一群普通雨燕在白云之上飞行。奇怪的是,飞机就在这些鸟头顶上掠过,它们却毫无反应,好像睡着了似的——后来证明,它们确实是睡着了。雨燕是如何做到在空中睡觉的呢?


有的人看似睁着眼睛,但实际上跟睡着了没什么两样。图片:Phil Savoie / NPL / mindenpictures

陆生哺乳动物和鸟类的深度睡眠有两种模式,慢波睡眠(Slow Wave Sleep,SWS)和快速动眼睡眠(Rapid Eye Movement,REM)。鸟类可以让一侧的大脑半球进入 SWS,另一侧醒着,和清醒大脑半球相关联的眼睛(右脑联左眼,左脑联右眼)睁开。

鸟的肢体动作可以由脑干控制,所以去掉大脑的鸟,照样能拍翅。对于鸟类来说,一边飞行一边用单侧大脑进行 SWS,并不困难。大脑入睡的时候,翅膀照样可以拍动,睁开的那一只眼睛可以看路;甚至双侧大脑一起入睡也不是没有可能,鸟类完成一次 SWS 只要几分钟,所以它们可以短暂地闭上眼睛,然后再睁开眼看路。

在快速动眼睡眠(REM)中,哺乳动物的肌肉会高度放松,但鸟类在 REM 时,肌肉仍然保持一定的紧张度。而且,鸟的 REM 比 SWS 还要短,只需十秒钟。如果鸟类在 REM 中,肌肉绷紧的程度足够举起翅膀,那么它就可以一边滑翔,一边完成一次 REM。

一只狗的快速动眼睡眠(REM)。图片:Amada44 / wikimedia

也有实验证实了这些观点。马克斯·普朗克鸟类学研究所(Max Planck Institute for Ornithology)的罗登堡(Niels C. Rattenborg)等人,在小军舰鸟(Fregata minor)的头上装了记录脑电波的仪器,发现它们能在空中睡觉,而且两种模式的睡眠都可以。

《阿飞正传》里有一段著名的故事,说有一种永飞不落的鸟,睡在风里。这个故事有点像杜撰的“心灵鸡汤”,但雨燕和这个故事里的鸟,有几分相似。

楼廊庙宇间的风景

1965年,中国科学院院士郑光美沿着紫禁城的护城河进行观察,看到了近400只普通雨燕。北京古建筑的房梁、椽子等支柱间的缝隙,为这些小鸟提供了极好的居所。宏阔庄严的寺庙、楼宇之上,成群的雨燕聚集,时而俯冲,时而盘旋,是北京独特的风景。


北京上空的雨燕。图片:东方IC

北京雨燕的命运,与北京的楼廊庙宇紧紧联系在一起。二十世纪五六十年代,相当数量的古建筑被拆除,许多雨燕失去了安身之所。八十年代,北京市开始注重建筑保护,为了防止鸟粪污染,许多建筑的屋檐下都挂了防雀网,阻止鸟类在房屋里做窝。缺少合适的筑巢地,让雨燕的数量锐减。

幸运的是,北京人正在努力让这一独特风景存续下去。例如,正阳门的管理人员不仅不设防雀网,允许普通雨燕入住,还在准备安置摄像头,对住在正阳门的雨燕进行研究,从而更好地保护它们。与此同时,雨燕也在适应新环境,它们开始在一些现代建筑,比如天宁寺的立交桥上筑巢。

2002年,调查者在65个观测点,共监测到3182只普通雨燕。2007年,一群志愿者在北京四环路以内统计到的数量,不到2000只。2017年,北京市野生动物保护中心针对普通雨燕的数量,进行了三次调查,最多的一次,发现有超过4000只。是的,北京的普通雨燕种群正在缓慢恢复。


北京颐和园,成群的雨燕正在廓如亭(也就是八方亭)周围翻飞。图片:东方IC

法国历史学家儒勒·米什莱(Jules Michelet)说过,人类是最“迟缓”的动物,因为人向往如鸟飞行,身体却只能禁锢在大地上。“迟缓”不是走得慢,而是苦于不能奋飞。

然而,“迟缓”的人类,却用另外的方式走向了天空。不用提人类为航空、航天做出的种种尝试,我们欢迎雨燕在楼宇间入住,难道不是用另一种形式,实现了飞行的梦想吗?





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