游隼:猛禽中最强 “战斗机”

齐鲁晚报     2022年12月23日
  天下武功,唯快不破。你知道地球上飞行速度最快的动物是谁?那就是有“空中子弹”之称的猛禽——游隼。游隼生活在除南极洲以外的世界几乎所有地方,飞行时的最高时速能达到389公里,比大多数高铁还快。除了飞得快,性子还凶猛。如果说要评选猛禽中的“战斗机”,游隼绝对拔得头筹。

  记者 于梅君          

生物演化史上的速度巅峰
  游隼的体型不算大,只比乌鸦大一点——成年后,体长34厘米至60厘米,翼展74厘米至120厘米。为了更高效地捕食猎物,游隼不断提升自身的俯冲速度,最终达到动物界的速度巅峰,成为空中的超级杀手。
  游隼喜欢停栖在视野开阔的高处,当它发现猎物后,会突然起飞,高速追上,迅速伸出强健的脚掌,猛击猎物头部或背部。这一击非同小可,可以一下打掉鸽子或乌鸦的头。更恐怖的是,有人见过它一掌狠击在苍鹭的背脊上,瞬间打出了一个鸡蛋大小的孔洞。
  在高速下坠的同时,游隼的眼睛能始终锁定目标,随时准备转向。当然,速度并不能保证成功率,高速意味着容错率低,差之毫厘,失之千里,不过就算失手也没关系,游隼马上会利用惯性迅速拉升再次升空,继续发动下一波空袭。
  据吉尼斯世界纪录,游隼的俯冲速度,每小时甚至可以达到389公里,这个纪录是1999年由一只6岁的游隼创造的,它的名字叫“怕怕”,是一只雌性游隼,它的主人是华盛顿星期五港的飞行员兼驯鹰人富兰克林。
  当时,“怕怕”从海拔约5182米的飞机上俯冲下去,创造了这项纪录。据记载,“怕怕”当时身长约40.6厘米,重约1公斤,翼展有104厘米。
  游隼的亚种多达19个,在我国就分布有6个。凭借碾压一切的速度,游隼纵横天下,制霸天空,成为无数鸟类的噩梦。据统计,全球10000多种鸟,2000多种都是它的菜,从“小不点”蜂鸟到体长超过1米的沙丘鹤全覆盖,就连同科的小型隼也不放过。
  正因为拥有如此不挑食的好胃口,游隼适应各种不同的环境,从极地到赤道,从大陆到海岛,从河谷到荒漠,无不闪现着它们飒爽的身姿。随着全球变暖,它们甚至开始积极向北极地区开疆拓土,成为全球分布最广的猛禽。正是凭借碾压性的速度和机动性,游隼爬上了食物链的中上层位置。

制霸空中的超能力是如何炼成的
  游隼凭什么能享受这风驰电掣、纵横天地的王者地位?按道理说,利用重力自由落体进行加速,对于会飞的鸟儿来说应该不是难事,只要爬升到合适的高度,一头往下栽就行,但其余鸟类纷纷“表示”,达不到游隼的极限速度,因为无法承受这样的高速冲击。
  科学家经过研究发现,为了适应超高速飞行,游隼对自身进行了一些微小改进,把某些关键部件提升到了极致。
  首先是双眼,作为猛禽,它们拥有超强的视力,又大又圆的眼球比大脑还重;眼睛的中央凹是视网膜中视觉最敏锐的区域,这玩意儿我们人类每只眼睛中只有一个,而游隼有两个,综合起来视力是人类的2.6倍。
  由于视觉暂留的影响,电影播放的速度必须达到每秒24帧,才能确保人类看到流畅的画面,低于这个速度,我们就会觉得卡,而太高的帧数,我们又会觉得画面快到看不清。
  对于游隼来说,动画必须达到每秒129帧才能保证流畅,我们眼中的世界,在它们看来巨卡无比,这说明游隼的视觉暂留时间比人类短得多,这样才能在高速俯冲之时保持稳定清晰的视野,有效锁定猎物,以便随时根据目标的运动路线调整飞行方向。
  极速俯冲时所受到的气流冲击,会让大部分动物都无法睁开眼睛,也无法呼吸。游隼却进化出一层叫“瞬膜”的眼睑。它就像一个透明眼罩,可以保护眼球。“瞬膜”会分泌一种黏稠的化学成分,使眼泪不会很快蒸发掉,可以让游隼高速俯冲的时候,保持眼睛湿润,不损害敏锐的视力。
  其次是鼻孔,为了避免高速俯冲时被扑面而来的气流呛死,它们改进了鼻孔构造,在其中增加了一块骨头,保证缓冲高速气流的同时正常呼吸。早期的喷气式飞机,还借用了游隼的通气诀窍。刚开始,喷气式飞机速度一直受到限制,设计人员在飞机前端中央设置小椎体后,速度才有了质的飞跃!
  此外,游隼的羽毛在高速飞行时会竖立起来,熨平湍流,起到整流器的作用。俯冲时,游隼会收拢翅膀,让身体形成子弹的形状,有利于减小风阻,提升速度,像子弹一样下落。当它冲向猎物时,冲击力高达25倍重力加速度。相比之下,优秀的F16战斗机飞行员能承受的最高重力加速度只能达到12倍。
  说到底,游隼其实也是为了生存才会这么“卷”,选择俯冲这样危险的捕猎方式。

有五条迁徙路线,能“记住来时的路”
  游隼的拉丁名字是“旅行者”,这个名字恰如其分,每年9-10月份,它们会迁往南方过冬,第二年4-5月份再返回北极繁殖。
  游隼的适应能力非常强,19个亚种广泛分布在除南极洲之外的全球六大洲。天高地阔,游隼又是如何挑选迁徙路线的?
  中国科学院动物研究所詹祥江实验室建立了一套迁徙系统,揭开了北极游隼迁徙的秘密。研究人员历时六年,在北极圈的六个地区,为56只游隼成功佩戴了卫星追踪器。分析发现,这些北极游隼在亚欧大陆主要有5条迁徙路线。这些路线具有非常高的迁徙连通性,同一只鸟在不同年份,也几乎会沿着同一条路径返回北极地区,暗示着游隼可能具有非常强的长期记忆能力。
  有趣的是,虽然这些游隼都分布在北极,但是不同种群的迁徙距离却是不一样的:西部两群短距离迁徙(平均3600公里),东部四群长距离迁徙(平均6400公里)。
  长路漫漫,飞机都要靠导航,游隼是怎么知晓迁徙路线的?通过对长短迁徙种群基因组的对比分析,研究人员首次发现了一个和记忆能力相关的基因ADCY8,这种基因在长距离迁徙中受到了正选择。实验证明,长、短迁徙种群主要基因类型存在功能差异,揭示了长时记忆可能是鸟类长距离迁徙的重要基础。这也在一定程度上回答了游隼为什么能够“记住来时的路”。
  在感情方面,游隼是非常专一的鸟类,一般情况下都为“一夫一妻”制,除非其中一方不幸遇难,否则一般都终生相随。与许多猛禽一样,游隼在体型上表现出明显的两性异形,雌性体型比雄性大30%。所有游隼亚种,一起生孩子的两口子里,雌性体重比雄性高出50%的情况并不罕见。可以说,每一只雄隼,娶的都是“大胖媳妇”。作为恩爱夫妻,面对雏鸟时,它们也绝不会将责任推卸给其中一方,而是选择共同抚育雏鸟。
  尽管游隼以速度和高度适应性纵横四海,但它们与很多野生动物一样,受到各种威胁。上世纪六十年代,根据美国的研究观测发现,游隼数量下降明显,很多地区都难觅其踪影,后来发现,是含有机氯的杀虫剂影响了游隼的种群生存。
  杀虫剂很难短时间内被自然分解,同时又通过昆虫和草籽进入鸟儿体内,而很多鸟类又是包括游隼在内很多猛禽的猎物,长此以往,有机氯在猛禽体内积累,逐渐影响它们的生殖系统,导致生产率下降、蛋壳易碎和雏鸟畸形,还严重影响运动调节能力,对其生存造成了威胁。
  好在,在科学家和社会组织的努力下,全球各地逐渐禁用了含有机氯的杀虫剂,游隼摆脱了野外污染威胁,又可以自由地在蓝天中翱翔了。




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