第二十三期：炸毛和冬眠，小鸟猫冬的这点事儿
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在上一期咱们又提到了鸟类的迁徙在迁徙季节这些候鸟会逃离北方地区到热带或者是比较温暖的地方去过冬它们每年有两次要离开家园穿越那么长的距离这说明它们极度需要避免另外一种选择那就是留下来忍受狂风暴雪还有零下的气温

但是候鸟的种类大概只占全世界鸟类的 20%左右剩下来的大多数就只能靠自己了正好有听友在评论中提到能不能说说小鸟是怎么过冬的那这一期的节目咱们就来说说小鸟猫冬的这件事在北方的地区咱们经常会看到小麻雀、喜鹊这些鸟它们是怎么扛过数九寒天的呢是靠它们的一身正气吗

那简直是不可能的他们能在这种地域难度的严寒下坚持下来并且安全的度过寒冬是值得我们敬畏和惊叹的因为他们至少需要同时解决两个问题说到这儿我想起来一个小时候听过的故事寒好鸟在这个故事里寒好鸟和喜鹊是一对好基友在冬天快来的时候喜鹊就已经开始作窝了寒好鸟就在外边各种的玩儿

这哥们每天晚上全会被冻得大声吆喝哆啦啦哆啦啦寒风冻死我明天就坐卧可是到第二天太阳一出来这哥们又缓过来了他接着出去接着玩如此这样过了一段时间他终于成功的把自己给冻死了其实呢这个故事不科学首先啊喜鹊不是睡在窝里的

除了繁极季节即使在冬天它们也是随月而安行的它们会找个避风的树就睡了其次呢这个韩号鸟也不是鸟它是一种镍齿类的动物叫腹齿无鼠它们一般啊夜里出来活动因为可以滑翔夜里呢还经常会大声的叫所以也被叫做韩号鸟

你看这个故事虽然它的寓意是好的但是不能深究里边的细节咱们扯远了接着回来说鸟我们可以把鸟类应对冬季的方式分成两个大类在生理方面的还有行为方面的鸟类具有生理和行为的适应能力这就能让它们应对来自冬季的严寒的挑战

在说到这些适应性之前,咱们可以先回顾一下它们的新陈代谢方式,还有就是它们是怎么来保持小小身体的温暖舒适的。鸟和我们人类一样也是恒温动物,会自行产生体内热量,并且把体温保持在特定而且通常比较窄的范围里。鸟类的体温大概是在 38-42 度之间,而人类的体温是 37 度左右。

我们在冬季也同样需要保持足够的温度来维持正常活动如果让你光着脚在零下 10 多度甚至 20 多度的天气里走一圈你就明白了作为恒温动物鸟类必须一直保持脚高的体温只能有小范围的波动根据物理学定律周围的环境越冷它们失去的热量也就越多

相比之下爬行动物昆虫这些就是需要依赖周围的环境来调节体温了太阳晒晒体温就高了太阳一下山气温下降它们的体温也跟着下降了这看起来比恒温动物可是要节能多了那为什么恒温动物要选择这一种看起来就很浪费能量的体温调节方式呢这是因为温度和生物体内所有的化学反应的速度都是有关系的

温度越高化学反应的越快至少在一定范围内是这样的但是如果温度太高啊这一切又都会崩溃了变得一团糟所以呢恒温动物会通过出汗和增加血液流动的方式来降低体温这也需要消耗能量有付出就有回报在观鸟的时候啊我们都会发现鸟的反应是非常快的一点风吹草动就马上会惊动到它们

它们闪电般的反应和飞行能力对器官和细胞的要求是特别高的高速的化学反应才能满足这些要求事实上根据生物学家的推测恒温的出现是鸟类飞行进化的必要条件之一因此恒温是动物的一种超能力

和大多数的变温动物相比鸟类和其他的恒温动物不仅行动更敏捷思维更敏捷而且它们还能生活在世界各地更广泛的环境里拥有恒温超能力的代价就是你必须要吃吃吃一直在吃你必须一直吃东西来为体内嗷嗷待哺的细胞提供能量然后让肌肉这些组织产生热量就像咱们给锅炉房天煤取暖一样

鸟类细胞里的蛋白质分子和所有的这些化学反应都经过了自然的选择它们在体温下工作效果非常好所以鸟类的行为和生理机能都倾向于将体温保持在一个狭窄的并且最佳的范围里可是到了寒冷的地方这又是一件非常困难的事因为鸟类会不断向周围的环境散发热量这种情况又有几种发生的方式首先就是辐射

辐射是指鸟的身体向周围环境传递热量即使它们没有接触任何东西这种辐射以红外能量的形式存在在寒冷的环境里热量从鸟身上向外辐射就像炉子散发热量一样这就是为什么当我们用热成像来观察鸟的时候它们会发出明亮的光芒它们会辐射出大量的红外能量特别是在鸟会还有它们的脸周围

因为这些地方没有可以隔绝温度的羽毛我记得在有一次深秋下过雨的晚上我跟几个朋友用热成像看到一棵松树上站满了一只只的小麻雀它们都发着那种亮橘色的光就跟圣诞树上的小灯球一样特别好玩如果鸟与物体直接接触它还会通过另外一种极致散热传导这些物体可能是地面是植物或者是水

如果物体比鸟冷热量就会从鸟的身体里边溢出并且进入这个物体鸟接触的物体越冷从鸟体内传导到物体中的热量就越多这个我们也不用多解释了吧大家冬天不戴手套的时候一定都会有这样的体验热量还可以通过第三种机制三失那就是对流当鸟类接触的冷物体是流动的比如空气还有水就会发生这种情况

咱们再想想风寒效应,风寒效应就是流动的空气把热量从身体中带走的结果,这就是对流。当鸟类在寒冷的环境里飞行的时候,对流造成的热量损失是非常严重的,略过鸟类身体的空气会快速地带走它们的热量,同样的,流动的水也会通过对流带走那些在水上活动鸟类的热量。

总之啊鸟类在冬季散热的主要方式是辐射传导还有对流还有一个重要的物理特性就是它身体的表面积和身体体积的比值因为体表面积和散热是直接相关的体积较大的动物它散热面积相对于体重来说更小能够更有效的保持体温由于热量散失减少相对的它们维持体温所需要的能量也减少了

这个特性就解释了为什么大鸟散热的速度比小鸟慢像乌鸦和鹰这种体型较大的鸟类的表面积和体积的比值小它们比小鸟就更容易保持体温刚才已经说了鸟类是怎么产生热量以及如何散热的那现在呢咱们来看看它们又是怎么来维持辛苦获得的体温也就是它们怎么保暖呢从生理和解剖学的角度来看啊

鸟类抵御寒冷的最大防御手段就是绒羽绒羽是羽毛根部的特化结构羽脂特别的柔软缺乏羽小沟主要分布在体羽的根部绒羽作为鸟类最贴近皮肤的一种羽毛具有惊人的隔热能力绒羽有蓬松的结构在鸟类皮肤附近形成了无数个微小的小气穴

空气就被鸟类温暖的小身体加热然后又被困在这些农鱼里边鸟类外表面的羽片有助于将风、雨和雪从隔热农浴层上转移开羽片有助于减少对流造成的热量损失这就有点像咱们冬天户外徒步的传达方式在防风的硬壳里边再加个抓绒衣或者是羽绒服

一到冬天我们这些可爱的小鸟就变成了小球和团子它们会显得特别的胖或者更圆这是因为它们会暂时的蓬松起自己的羽毛这样在冗雨中形成更多的隔热空气的空间它们的肌肉可以抬起或者放下羽毛这样就可以迅速的改变它们的整体轮廓从光滑平整到极度蓬松

有些鸟是在秋天的时候长出额外的绒鱼等冬天到了的时候它们就有了更厚的保护层而且它们还会尽量多长一些脂肪作为新陈代谢的能量来源这又跟咱们一样咱们想想贴秋边对不对不过鸟类在为过冬做准备的时候不会像哺乳动物那样增肥尤其是小鸟它们可没有那么多的体重可以增加不过它们还有其他的妙招

在经历几天或者几周的低温天气以后,许多鸟类通过细胞层面的生理变化来适应,它们会提高自己的新陈代谢效率来产生更多的热量应对寒冷的天气。比如现在,你在小区或者公园附近见到的小麻雀和喜鹊,它们看着很快乐,还挺舒服的。这就是因为它们的生理机能有时间逐渐地适应低温。

鸟类对寒冷的另外一种生理反应就是颤抖它们的大胸肌和腿部的肌肉可以收缩来产生额外的热量经过适当适应的鸟类可以通过颤抖产生更多的热量并且比没有适应的鸟类具有更强的颤抖耐力这就和咱们冷的时候打哆嗦类似只不过挨过冻的鸟类能够哆嗦得更久

在北京冬天的温宇河里有各种的鸭子在怀柔的九度河也有不少的大天鹅有时候看着它们在水上待着或者站在小冰面上觉得是真冷了其实它们也有一种巧妙的方法可以在这些情况下保持身体温暖并且防止腿和脚被冻伤在前面的第八期鸟和极端气候的这点事的节目里咱们也提过这部分的内容那就再说一下吧

从生理上讲,这些鸟不会试图让腿和脚保持和自己的体温一致,它们的这些部位没有羽毛,所以基本上也没有隔热层。鸟的脚可以冷却到几乎和环境的温度相同,但同时又足以防止肢体被冻伤,这就被称为区域异温。即使身体不同,部位的温度截然不同,脚是冷的,身体还是暖的。

为什么鸟脚上的冷血液流回身体的时候不会让整只鸟都变冷呢?这是因为鸟类腿部血管的独特排列方式热的动脉血从身体流向脚部和这些动脉平行并且紧密接触的是从腿部流回血液的静脉它里边流动的是经过散热后冷却下来的静脉血血液在这些并排的血管中流向相反的方向

动脉的热量流入静脉,因此流向脚部的血液被冷却,同时流回身体的血液又被加热。这就是你要保存热量的方式,大部分热量都留在体内,而不是通过脚部散失。这种让人惊叹的适应能力的专业名称就叫做逆流热交换。就像上边说的,鸟类保持温暖的生理特征,包括绝热羽毛、

适应颤抖以及区域异温和逆流热交换相结合这又把我们带回到行为上的问题鸟类在冬天会采取哪些行为来保暖呢它们所做的一件事和我们在冬天做的完全一样它们要寻找一个庇护所在它们不用出去寻找食物的时候鸟类就会找到相对温暖的地方栖息这些就是微气候

风比较小,可能有一些隔离用来保温。通过选择合适的微气候,鸟类可以大大减少保暖所需要的能量。有些捉木鸟会在枯树上造出来舒适的栖息洞穴,小型的鸣琴也会栖息在旧的捉木鸟巢或者树上的天然洞穴里,或者它们会在树枝深处找到自己的舒适区。前面咱们说了含蚝鸟的故事,

确实啊鸟类住巢不是为了过冬的虽然对咱们人类来说这还是一个不错的选择关于这种行为呢有一个假设如果小鸟每天晚上都回到同一个显眼的巢穴很可能会让自己更容易受到警惕的捕食者的攻击跑得了河上跑不了庙大概就是这个意思吧无论有没有庇护所鸟类都会采取一些其他的措施来保暖

它们会把会和脸缩到自己的监狱下边以最大的程度减少头部的热量损失有些鸟晚上还会聚在一起挤在一起取暖比如安律秀岩鸟利用彼此作为热源减少自身热量的损失这也是一种巧妙的策略通过成群结队的活动并且聚在一起它们自己就是自己的庇护所减轻了每天寻找合适庇护所的负担

通过寻找庇护所案减少外露面积还有包团取暖以外流鸟们还必须摄取足够的食物来产生热量冬天的食物稀缺所以日复一日的获取足够的食物对这些留下来过冬的小鸟来说是一项巨大的挑战小鸟比大鸟失去体温更快它们需要大量进食来弥补迅速流失的热量有一个重要的解决方法就是储存食物

在国外有很多家庭的后院都设置了喂食器像大山雀有时候会抓起找到的一些食物比如种子然后飞走几分钟以后又回来重复这个过程虽然它们自己也会吃一点但是也会把一些种子藏在像树皮这样的小角落和缝隙里几天或者几周以后它们还能记住大部分隐藏种子的位置

不光是在国外在咱们国内冬天的时候我们也会看到大山雀有时候像捉木鸟一样的姿势站在树上找东西吃这或许就是它回来去库村了鸭科的鸟类还有一些捉木鸟也是储藏的高手包括伯劳也会储存一些食物

在山东的时候储存的食物可以满足鸟类 50%或者更多的食物需求但是仍然有很多的食物是必须通过主动觅食才能够找到的比如捉木鸟还能够找到昆虫的幼虫在退潮的时候很多沿海的鸟类也可以吃到他们通常吃的海洋无脊椎动物猫头鹰和其他的猛禽会捕食小型的哺乳动物还有鸟类

对于像带菊这样的小鸟来说生存还是毁灭这是一个问题这些小鸟一般以昆虫和其他的节肢动物为食很少甚至根本不会碰种子或者其他的植物冬天的虫子又相对稀少令人惊讶的是它们通常也能够找到足够的猎物来度过北方的冬天这些小个头的鸟从针叶树的小枝和叶子里边

搜寻昆虫卵和休眠的几只动物比如蜘蛛那么现在我们又知道了在冬天想要找带菊这样的小鸟那就多去看看真夜的树林吧如果要是天气异常寒冷的话对于这些鸟类来说就意味着灾难在 1966 年芬兰的研究人员对鸟类的冬季生存情况做过一项研究因为在这一年芬兰的天气异常寒冷

赫尔辛基大学的研究人员在全国范围内进行了一项调查来评估不同物种的数量和死亡率为了避免冻死和挨饿很多鸟类都选择了迁徙这些鸟类包括每年冬天都会向南迁徙的物种也包括一些部分迁徙的物种部分迁徙的鸟类只有在恶劣的条件迫使下它们才会迁到温暖的地方

在这个研究中部分迁徙的例子包括了欧金只雀和太平鸟在那个寒冷的冬天受灾最重的就是小型的石虫鸟类这些鸟没法飞走也没法靠吃种子或者浆果来生存玄木雀、长尾山雀和带菊都受到了灭顶之灾

研究人员估计在那一年的冬天芬兰的带菊种群几乎团灭有 90%左右没有熬过这个寒冬这项研究还发现有些鸟类反而出人意料地安然度过了冬天鸭科所有的成员都是这样最常见的以种子为食的鸟类也过得很好比如黄乌和大山犬

事后发现,所有这些在岩洞中幸存下来的物种都有一个共同的特点,它们可以在那些后院设置的喂鸟器上吃到足够的种子或者其他的食物。研究人员得出结论,食物供应是生存的重要因素,单靠严寒并不能消灭大多数的鸟类,死亡的是那些无法找到足够食物来弥补热量损失的鸟类。

就像体型娇小的带菊和其他芬兰的食虫鸟类它们很傲娇它们很少光顾喂食器所以它们不像食种子的鸟类那样拥有取之不尽的人工食物供应在那个极端的冬天这些小型的食虫动物根本找不到足够的食物来维持体温那么说到这儿就又会起一个争论有人会说在后院设置喂食器会干扰鸟类的正常行为

但是在天气恶劣的时候,冬天提供的食物终究是帮助了鸟类的生存。另外,还有一个我们还没有谈到的冬季生存技巧——冬眠。我们都知道,有的哺乳动物是会冬眠的,比如说熊就是这样。除了哺乳动物,许多其他的动物也会用冬眠的方式来度过寒冷的冬天,包括一些爬行动物、两栖动物和无脊椎动物。

我们通常不会想到鸟类也会冬眠其实有很多鸟类也会做一些类似于短期冬眠的事情这种令人难以置信的生理能力可以帮助这些鸟在寒冷和食物有限的情况下生存鸟在类似冬眠的情况下它们的新陈代谢会减慢体温会降至正常水平以下几乎所有使用这种策略的鸟每次只能这样做几个小时而且一般都是在晚上的时候

处于这种状态的鸟无法对外界的刺激做出快速的反应甚至根本没有办法做出反应当饥饿的黄大仙或者流浪猫出现的时候它们是没办法快速切换到跑路模式的虽然这种深度蛰伏的主要缺点是特别容易受到捕食者的攻击但是深度蛰伏对于在寒冷的地方度过夜晚非常有用

研究者观察到许多处于蛰伏状态的鸟类亲缘关系相差很大这些鸟类包括蜂鸟、羽燕、鼠鸟、细尾交鹰和野鹰在蛰伏状态下由于体温较低这些小鸟燃烧的卡路里就要少得多了所以它们更有可能度过冬天寒冷的漫漫长夜目前我们只知道有一种鸟类能够长时间处于麻木状态那就是普通夜鹰

这是一种小型夜莺科的成员喜欢在夜里活动以昆虫为食在冬季夜莺会在地上找一个舒适的地方栖息当环境温度降到零下的时候它们通常会进入麻木的状态麻木的夜莺体温可以降到 40 摄氏度左右而它们正常体温大概是 41 度

夜莺在麻木状态下的耗氧量仅为正常水平的 10%左右这对我们人类来说基本是不可能的除非是武侠小说里的龟息大法整个冬天夜莺大部分时间都处于这种迟钝的状态但是呢它的伪装能力又出奇的好别说冬天了就是在夏天我们也很难找到它们的踪迹每周的原住民就知道普通夜莺和它在冬天的行为

霍皮族的印第安人把它称为 Hotel Go 意思就是沉睡者也许身处在深冬的此刻捉木鸟正在自己早出的巢穴里躲避寒风一群韩女袖眼鸟正在抱团取暖大山雀正在找着自己的库存带菊正顶着寒风再艰难也要找到食物但无论如何就像普通夜莺会恢复活跃的状态生命也总会找到出路

沉寂的冬天也总会伴随着崭新一年的到来以上就是本期的内容谢谢大家的收听