对四种鹤类的研究揭示了鸟类与环境之间的复杂关系

了解动物如何利用环境生存和繁衍是预测全球气候变化如何影响野生动物的关键挑战。一项针对四种鹤类的全球合作研究揭示了迁徙如何精细地适应不可预测的复杂环境。

一个来自10个国家的团队结合新颖的动物追踪技术、环境遥感信息和新的统计框架，深入了解了四种标志性物种：普通鹤、白枕鹤、黑颈鹤和蓑羽鹤。

这项研究由马克斯普朗克动物行为研究所和耶鲁大学的科学家领导，于9月23日发表在《美国国家科学院院刊》上。

研究人员使用微型GPS跟踪设备跟踪非洲、亚洲和欧洲的104只鹤的迁徙。这些设备包括由MPI-AB的科学家开发的独特太阳能GPS腿带。跟踪数据揭示了鹤的惊人迁徙。

有些迁徙路线的往返行程超过6,400公里，需要穿越阿尔卑斯山脉或喜马拉雅山脉、阿拉伯半岛的沙漠或地中海等障碍。

除了跟踪研究之外，研究人员还开发了一个统计框架，揭示了鹤类的活动与环境各个方面之间的关系，例如附近的农作物或水体，以及陆地上的温度和植被覆盖率。

“动物必须利用从周围环境中获取的东西来满足自己的需求，但这两者都在不断变化，”该研究的第一作者、密歇根大学博士后研究员斯科特·扬科(ScottYanco)说。

“这产生了一个有趣的优化问题，我们想知道鹤类是否通过长距离迁徙来解决这个问题。”

研究人员发现，这四种鹤类在一年中经历了截然不同的环境条件，而且这些时期与它们生命中的重要事件同步。在比较冬季和夏季繁殖地的温度或资源可用性时，这一点尤为明显。

对于某些物种而言，迁徙本身就意味着环境条件的巨大变化。例如，蓑羽鹤迁徙穿越青藏高原时，必须应对巨大的气温波动。

“我们怀疑这一切都与一年中不同时期的不同生物需求有关，”Yanco补充道，他在耶鲁大学生物多样性和全球变化中心做过这项研究。例如，普通鹤在夏末明显侧重于农业地区，这个时期与抚养幼鹤和为秋季迁徙做准备相吻合。

他说：“这正是我们预料到它们想要轻松获取食物的时候。”

对于其他物种来说，获取食物可能要付出代价。研究中的黑颈鹤必须在安全的栖息地和丰富的资源之间做出选择。

“令人惊讶的是，这些相互竞争的需求之间的平衡在一年中会随着鸟类的活动而发生变化，”Yanco补充道。在迁徙期间，它们会选择更安全的栖息环境，而在繁殖期间，它们则倾向于丰富的食物。

MPI-AB博士后研究员、该研究的最后一位作者IvanPokrovsky表示：“我们希望看到这种根据鹤类在特定时期的需求而转变的关注重点。”

“但我们对鹤类如何很好地利用运动来解决相互竞争的需求之间的权衡并在一年中的关键时期进入某些环境感到震惊。”

作者表示，了解动物如何与周围环境互动，不仅能让我们更细致地了解它们如何在复杂的环境中生存，而且对于制定政策和管理行动以应对气候变化和生物多样性丧失的双重危机至关重要。

该研究的框架提供了一种统计工具，用于理解动物与其环境之间的复杂关系，可广泛应用于野生动物的保护和管理工作。

波克罗夫斯基说：“当我们知道动物如何利用某些环境条件时，我们就可以更好地预测物种如何应对人类引起的全球变化，并制定更有效的干预措施，确保我们维持物种生存所需的条件。”