椋鸟成群在天上飘动,而其原因至今无解(一群鸟从头上飞过打一成语)

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当一只猎鹰擦过美国加州薄暮的夜空,椋鸟群聚集成了一种慎密的队形,人们把那种队形称做“戒备线”。摄影:NICK DUNLOP

撰文:MELANIE HAIKEN

  那是一幕诱人的气象:成千上万只鸟儿成群飞过薄暮的天空,扭转、爬升,宛若一场高度同步的芭蕾。

  当最末下降到树冠的栖息处时,它们色彩斑斓的同党拍打构成一阵阵声响。那种行为有一个差别寻常的名字:灿艳椋鸟群(暂译:a murmuration of starlings)。

  那一术语专属于世界上数量最多、适应力最强的鸟类:紫翅椋鸟。紫翅椋鸟原生于英国及欧洲,几百年来,因有意或无意引入,它们已经成为遍及美国、澳大利亚、新西兰、斐济、南非等多国的入侵物种。20世纪80年代,一群莎士比亚的狂热粉丝在美国纽约市中央公园放飞了一百只欧洲椋鸟,希望让莎翁笔下的每种鸟儿都能生活在那个地域。

  固然椋鸟令人懊恼,且对本地鸟类构成威胁,但“灿艳椋鸟群”却是令人惊讶的奇迹,常常惹人立足旁观。

加利福尼亚州,两只猎鹰飞近椋鸟群。两只捕食者同场竞技的排场颇为稀有。

椋鸟群能聚集上万只鸟儿。

椋鸟能够通过婚配身旁七只鸟的动做来协调动作。

  在北半球的秋冬季节,当椋鸟起头向南迁移后的六周摆布,就会呈现”灿艳椋鸟群”的现象。此时,椋鸟从栖息的树林动身,每天飞翔上百公里去寻觅动物种子、虫子及其幼虫,然后一同飞回,构成椋鸟群,在天空飘动长达45分钟。

  诚然,鸟类成群翱翔并不是什么新颖事,鸟类学家们研究那一行为已有许久。但是,没有其他鸟类能像欧洲椋鸟如许飞得如斯协调,如斯把戏繁多,并且椋鸟群中的椋鸟数量可多达750000只。

  此外,虽然椋鸟几乎无所不在,但它们为何成群翱翔却鲜为人知。

  “关键是,我已经研究那个50年了,仍是不懂。”美国罗德岛大学、鸟类学家Frank Heppner说道。他在20世纪60年代的研究是最早一批关于椋鸟行为的研究。

鸟以群分

  意大利罗马大学的物理学家Andrea Cavagna在过去的16年不断在研究椋鸟若何如斯切确而文雅地同步动做。为了研究清晰,他对盘旋罗马五百人广场(Piazza dei Cinquecento)上方的椋鸟群成立了一个复杂的3D模子。过去10年间,该地域的椋鸟数量翻番,增至约100万只。

  在椋鸟冬季迁移的时节,Andrea Cavagna和研究同伴Irene Giardina配合操做着马西莫宫(Palazzo Massimo)顶上安拆的3台同步高速相机。

  Cavagna说:“每年冬天,我们都待在楼顶,无惧冰冷和冬雨,夜夜如斯。上面只要雕像与我们俩为伴。

美国加利福尼亚州,一群遭到猎鹰惊吓的椋鸟敏捷升空,聚成一个慎密而又令人生畏的外形。

猎鹰抓住了一只离群的椋鸟。椋鸟离群其实不常见,凡是城市招致被游隼胜利捕捉。

  Andrea Cavagna及其同事操纵拍摄的视频,将鸟群中单个鸟儿的走位和速度构建成计算机模子。

  他们的模子显示,椋鸟之所以能包管流体的队形,是通过一种名为“无标度行为联系关系(scale-free behavioral correlation)”的机造来实现的,即每只鸟都将本身定位于四周比来的七只鸟身旁,协调本身与那些鸟的动作,从而缔造出一种彼此堆叠的一致性。

  Andrea Cavagna建议把那种现象想象成在高速公路上开车:“你要与数量固定的汽车互动,可能一辆在你前方,一辆在你前方,两旁有一到两辆,但是,你不会与50米之外的汽车互动,因而你不会被它们干扰。”(他指出,那一类比有助于理解。欧洲椋鸟拥有侧视的优势,使它们的视野几乎能够延伸到身体四周。

  虽然每只鸟都仅与身边的鸟互动,但每只鸟的动作会影响整个鸟群,也会被鸟群所影响,从而使信息以恒定的速度传过整个鸟群。其成果是,集体决策十分迅捷,凡是由外围的一只鸟发出的转弯信号能够在半秒内以约每小时144公里的速度传遍有400只鸟的鸟群。

天空舞者

  椋鸟群所缔造的各类外形也有着生动的名字:空泡、戒备线、快速扩张。

  荷兰格罗宁根大学进化生命科学传授Charlotte Hemelrijk认为,或许外不雅最吸惹人的外形是在一群椋鸟中放射出的黑色条纹,就像涌动的溪流。

当猎鹰高速接近时,椋鸟会酿成慎密队形,制止被抓。

  从空中上看,那些“搅动波”就像是椋鸟更慎密地聚集在一路。但其实,只要当它们斜着向上飞,倾斜身体,向下方的“察看者”鸟儿展现出更多同党时,“察看者”鸟儿才气看见它们。换言之,除了绕着四周的7只鸟飞翔,它们还在玩“跟着头领跑”的游戏。“我们最新的模子显示,它们是在复造比来那只鸟的行为,从而使运动在鸟群中传递。”Charlotte Hemelrijk说道。

  Charlotte Hemelrijk还发现,那些形式能够利诱捕食者,如鹰和其他猛禽,使它们更难找到落伍的猎物。她通过复杂的计算机模子,记录了与肉食性的鹰的动作有关的集体逃跑形式。

奥秘的“灿艳椋鸟群”现象

  欧洲椋鸟为何以庞大的鸟群在天空中盘旋如斯之久,愈加令人费解。

  最常见的解释是“聚集更平安”的假设。那一假设认为,动物聚集在一路,是对捕食者的防御性反响。但Frank Heppner和Andrea Cavagna称该假设违背逻辑。他们指出,鸟类能够间接返回栖息地,底子没必要聚成一大群之后在天空中盘旋。

  “你可能会认为它们想使飞翔时间起码化,但是,它们在天空中那种壮不雅的演出能持续半小时到45分钟,燃烧能量的速度惊人。”Heppner说道。

  “并且,与此同时,它们其实是在吸引捕食者,就仿佛是在说:‘我们在那儿,我们在那儿。’你只能抚躬自问,如许一个机造是若何演化出来的?

  另一个解释是“聚集更温暖”的假设。该理论认为,椋鸟群的感化就像是在宣传推广一个栖息地,吸引更多的鸟聚集在一路,以维持体温。

  为领会开那一谜题,英国格洛斯特大学与英国皇家生物学学会搜集了3000屡次“灿艳椋鸟群”现象的数据,以及23个国度的意愿者在2014-2015年收罗的数据。阐发成果于2017年颁发,显示温度与鸟群大小并没有相关性,对“聚集更温暖”假设几乎没有证据撑持。

  该研究还称,在三分之一的“灿艳椋鸟群”现象下方都呈现了鹰、猎鹰或其他猛禽。那为“聚集更平安”假设供给了一些证据撑持,但仍然无法解释那些鸟儿为什么要聚集起来演出那么久。

单纯是为了美吗?

  不外,研究人员对椋鸟的一个特点都持有不异观点:那种鸟十分伶俐。Frank Heppner曾经圈养过椋鸟用于研究,他说:“它们十分擅长开笼子的锁,我们不能不给笼子安上挂锁。

  鉴于那种鸟的脑力惊人,聚集成群有没有可能只是它们有意识地表达喜悦的一种体例?

  “若是没有捕食者,我确实认为能够把那些行为看做某种跳舞。”荷兰格罗宁根大学的Charlotte Hemelrijk说道。

  她说:“我们不想(把鸟群聚集)归因于太多企图,但它们必定十分兴奋。有时候,它们在本该睡觉的时候,却在天空中翱翔很久。

椋鸟群在夜晚栖息地附近的天空中飞翔。

(译者:Mike-Gao)