2024年,一場12級颶風席卷印度洋(奇多)。浪濤翻涌中,一只小軍艦鳥(Fregata minor)正以每小時418公里的速度刺穿風暴眼——它的雙翼紋絲不動,頭顱低垂,喙尖滴落的海水被狂風撕成霧狀。衛星記錄顯示:這只鳥已連續飛行27天,期間僅“充電式睡眠”42分鐘,卻成功穿越了相當于繞赤道一圈半的航程。
不止是軍艦鳥,像有遷徙習性的鳥,比如北極燕鷗,雨燕等等,它們都需要穿越海洋,而在這個過程中,它們也會累,那么,它們是如何休息的呢?
北極燕鷗遷徙路線圖
空中花樣休息的鳥兒
幾乎所有需要穿越海洋的鳥類都具有一個超能力-馭風術,我們以經常穿越海洋的鳥軍艦鳥為例,軍艦鳥的跨海旅行,實則是場精密的氣流經濟學實驗。首先,它懂得順風環流,簡單的說就是軍艦鳥能鎖定赤道無風帶外圍的順時針氣流,搭上“大氣環流高鐵”。一只幼鳥首次遷徙就能精準定位數千公里外的氣流帶,如同自帶GPS導航。
同時,軍艦鳥還會利用積云下的上升氣流盤旋至4000米高空(相當于噴氣客機巡航高度),再滑翔60公里,耗能僅為揮翅飛行的3%,這樣就能做到盡可能的少消耗了。
一般情況下,動物看到大風暴,都要退避三舍,而軍艦鳥則不同,它們在12級風暴中,會借急速旋轉的氣流獲得額外升力,這使得它們在逆風段縮至最短,順風段全速沖刺,這看似玩命的飛行模式,實則是穿越風暴的最節能方案。
除了軍艦鳥外,信天翁也是飛行高手,尤其是漂泊信天翁,而它的節能密碼在滑翔上,比起軍艦鳥的“過山車式飛行”,漂泊信天翁(Diomedea exulans)更像優雅的滑翔機。
首先漂泊信天翁的翼展可達3.7米(全球鳥類之最),利用斜坡滑翔原理,它每下降1米可前進23米,日均飛行900公里卻幾乎不拍翅,而不拍動翅膀自然消耗的能量就低很多,利用這個原理信天翁可以順地球西風帶環繞南極圈,每年繞飛三圈(超12萬公里),相當于每年送自己上月球。
除此之外,信天翁的42℃體溫烘烤羽毛形成微型熱氣流,在低溫海面上能夠形成一個“隱形上升通道”,讓自己無論是高空還是低空飛行都不太費力。除了利用技術流外,需要跨越大海的鳥還有一個能力-半腦睡眠。
睡在云端:單腦值班制與7秒微睡眠
當大海沒有一片陸地可供停靠,睡眠便成了鳥兒們放松身體最佳的選擇,但對于我們來說睡覺走路無疑是要摔跟頭的,但是對于這些鳥類來說卻是輕松加隨意的,而原因就是它們的半腦睡眠能力。
所謂的半腦睡眠其實專業術語叫單半球慢波睡眠(USWS),簡單的說就是左右腦交替的進入睡眠模式,科學家們在鳥類以及海洋哺乳動物身上發現了這個秘密,在鳥兒飛累了需要休息時,左腦沉睡時右腦監控飛行方向,右腦休眠時左腦警惕天敵,這樣既能保證自己的飛行, 又能得到有效的休息。
我們都知道只有深度睡眠,也就是快速動眼期(REM)大腦才能更好的休息,而鳥類的快速眼動睡眠不僅進入的快,而且持續7秒就可以,期間頭部短暫下垂但翅膀保持平衡,避免墜海。
當它們需要長距離跨海時,它們一天只需要睡42分鐘就可以維持一天的精神,最關鍵的是在少睡眠的階段它們的腦細胞幾乎是零損傷的。而像信天翁它更狠,跨海長距離飛行時它直接關閉90%腦區活動,僅保留腦干維持基礎飛行反射,堪稱“飛行僵尸模式”。
為了讓自己在飛行時更少的消耗能量,這些長距離飛行的鳥會排空糞便,腸道內只保留高能量的魚油,而且在進入滑翔狀態后,它們的心跳從200次/分鐘降至30次,耗氧量堪比冬眠的熊,進一步減少能量的消耗。
至于補充水分,在陸地上活動的鳥類通常是尋找淡水,而像軍艦鳥、信天翁則可以直接直接飲用海水,通過管狀鼻過濾鹽分,排出的鹽水濃度高達5%(比海水咸兩倍)。就這樣,許多鳥類在長距離跨海飛行時,即使沒有任何停靠的地方也不至于累到直接掉入海中。
跨海求生三件套
雖然許多鳥類都有長距離飛行的能力,但是它們遇到能休息的地方時也會毫不猶豫的歇歇,而它們休息的地點主要有三個:
第一是落“地”黨。在各大洋中有許多海島,這其實是海鳥們遷徙時主要的停靠點,當然有些海域海島與海島間的距離相差甚遠,此時它們還有一個落腳點,那就是船只,如今海洋運輸業非常發達,各大洋中幾乎都有貨輪的身影,而這些貨輪以及其他的船只就成為了它們短暫休息的落腳點。
第二是躺平。躺平就是海床當席,浮力為被,信天翁就是典型的拿海洋當的“席夢思”的鳥類,它們皮下特化的氣囊會增加身體浮力,睡覺時身體40%露出水面,避免鼻孔進水,而且數百只信天翁還會圍成“海面浮島”,靠群體震懾鯊魚。
第三是雙刃劍。海鳥還能借助人類的垃圾來實現海洋上休息,尤其是塑料垃圾,它漂浮在海面上,很容易被海鳥發現。但是塑料垃圾是把雙刃劍,因為許多海鳥會誤食,一旦誤食跟胃液發生反應后的塑料會讓海鳥喪命。
結語
74歲的黑背信天翁“智慧”剛產下第40枚蛋——它一生繞飛地球186圈,在12級風浪中睡過覺,被鯊魚咬掉半片尾羽,伴侶死于塑料梗阻,卻依然精準返回中途島。
“飛行者的宿命,是永遠信任下一股氣流。”
當你在深夜航班望向漆黑海面,或許會閃過那個粉色鳥喙的身影——它正收攏3米的翅膀,在浪尖閉上一半大腦。風穿過它的羽管,奏響9000萬年前恐龍天空的序曲。
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