这些海鸟一边飞一边排便(字面意义上)

这并不是日本科学家团队当初期望的“豁然开朗”的时刻。东京大学海洋生物学家Leo Uesaka原本计划研究海鸟如何利用腿部力量从海面起飞。他给15只条纹海燕(Calonectris leucomelas)——一种太平洋海燕,安装了火柴盒大小的摄像头,以观察它们的运动。这些面向尾部的微型摄像头成功记录了关于鸟类腿部的信息。

碰巧的是,它们还记录了其他东西。Uesaka告诉《Popular Science》:“出乎意料的是,录像捕捉到了许多排便事件。”

在他们的科学调查过程中,Uesaka和他的合著者收集了近200例海燕排便的记录。起初,研究人员认为这只是一个有趣的意外副作用。但随后,他们注意到这些“臭烘烘”的片段中存在一个奇怪的模式,这可能对鸟类和生态系统的健康产生影响。相关研究成果于8月18日发表在《Current Biology》杂志上。

在所有195个记录在案的“排泄事件”中,只有一个显示海燕在水面上方排便。其余的排便都发生在飞行中,并且通常在起飞后的30秒内。有10例中,鸟类起飞、排便,然后在短短一分钟内又落回水面,这表明飞行的全部目的就是为了排便。总而言之,这些观察结果暗示海燕避免在漂浮时排便是有充分理由的。

Uesaka指出,海燕拥有狭长而修长的翅膀,非常适合长距离滑翔。然而,起飞需要付出很大的努力,需要它们同时扇动翅膀并奔跑在水面上。他将其比作“人类的短跑”。而且,海燕不是每天只排便一两次,而是每小时排便多次。

研究中的平均每只鸟每60分钟排便超过五次,且间隔规律。想象一下,每次需要排便时都要冲刺,然后每四到十分钟就来一次——日复一日,年复一年。这种行为表明,不漂浮排便的好处 outweighs 了这些巨大的成本。


显然,有什么东西在促使海燕形成这种特殊的排便习惯。科学家们并不确切知道鸟类为何对排便如此挑剔,但他们有一些想法。首先,起飞时排便很可能使飞行更容易。

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除了录制视频,Uesaka和他的合著者还从圈养的鸟类身上收集了粪便,以确定它们产生的粪便量。根据这些数据,科学家们估计每只鸟每小时会排出约占其体重5%的粪便——这是一个相当大的重量。丢弃这些生物物质,可以降低起飞所需的扇动翅膀所消耗的能量。

这么多粪便也具有生态意义。海鸟粪便是一种天然肥料。许多沿海和海岸地带依赖于季节性的粪便涌入。Uesaka对每小时排泄量的最新估计,远高于基于陆地观测的前期海鸟粪便量评估。对海鸟排泄物这一修正估计意味着,这些动物正在运输比之前认为的更重要的营养物质。更好地了解它们何时、何地、如何以及排泄多少,可以改善对海洋食物网和养分流动的科学理解。

但是,这仍然不能完全解释为什么鸟类几乎从不漂浮排便。Uesaka推测,这可能是一种卫生习惯。也许不在游泳和觅食的地方排便有助于减少感染风险。它也可能帮助鸟类避开捕食者,因为一团新鲜的粪便可能会暴露给正在巡逻的饥饿的海豹或鲨鱼。排便也可能将敏感的内部泄殖腔组织暴露在海水中——这对鸟类来说可能非常不舒服。

最后,飞行可能让排便更容易。也许起飞时收紧腹部和用力自然地有助于排便(包括排尿——鸟类通过同一个孔同时排便和排尿)。尽管如此,Uesaka说,在陆地上的繁殖地,鸟类经常直接在地面上排便。

为了完全理解鸟类排便时间的具体驱动因素,还需要更多的研究。Uesaka希望进行后续的空间分析,并用信天翁等其他海鸟物种重复实验,以确定海燕的排便模式有多普遍。

与此同时,这项偶然的排便发现表明,“即使是像鸟粪这样不太吸引人的东西,在近距离研究时也能揭示出令人惊讶且有趣见解,”Uesaka说。

 

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劳伦·勒弗

撰稿人

劳伦·勒弗是一位常驻纽约布鲁克林的科学、技术和环境记者。她撰写了许多主题,包括人工智能、气候和奇异的生物学,因为她好奇心极重。当她不写作时,她大概在徒步旅行。

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