问：候鸟每年迁徙需要飞越很长的距离。那么，飞禽在进化过程中，为什么没有摒弃“迁徙”这一行为？而有些鸟类又为什么“定居”于某种气温带？难道“迁徙”比“定居”具有更大的优越性？

答：确实，迁徙需要耗费很大的能量，其昼夜所消耗的能量比30°C定居条件下要多6倍。然而，在温带，能节约大量用于调节体温方面的能量。所以，在越冬季节，“迁徙”所耗费的能量比“定居”要省得多。此外，在北方“定居”的鸟类，它们与候鸟相比，还有一笔辅助性开支，那就是在夏末还必须换上一身厚厚的羽毛，以抵御寒流的袭击。而这一能量大致相当于候鸟每年迁徙所需的能量。

总之，就消耗能量而言，鸟类每年“迁徙”或“定居”反正是一样的。讲得形象一点，到南方去的来回票价，相当于在北方添置衣服和取暖燃料所花的钱。然而，这仅仅是指消耗能量而言。实际上，有远距离迁徙习惯的鸟类是不可能在营巢处过冬的——冬天，在它们身上没有稠密的羽毛，它们没有越冬的食物，或者说，在冰天雪地的日子里，它们找不到自己所需的食物。可以想象一下，如果让燕子在北方过冬，那么，它们必死无疑。这就是说，像燕子那样只适宜生活在温和气候条件下的鸟类是一定要迁徙的。

诚然，自古以来，有些鸟类可以在北方过冬，例如野鸭就是如此。野鸭体形肥大，羽毛十分丰满，因此，它们不怕冰雪严寒。即使河流、湖泊和池塘上结了冰，它们仍然可以找到吃的，例如水生植物、蠕虫、软体动物、水中幼虫以及小鱼等等。当然，有些野鸭也会向南迁徙。

近十几年来，由于热污染之故，在北方也出现了一些不冻水域。于是，大批野鸭集结在那儿过冬。它们从何而来？过去，它们一到冬天便死去。现在，它们能生存下来，并开始习惯于定居的群体生活。无独有偶，到了秋天，有一部分燕子也不再往南飞了。不过，它们当年就死了。

以上例子可以看出，以迁徙特征而言，目前正在演化出一种无定性的后裔一从习惯于远距离飞行演化为那儿也不去。这些鸟类将迫使它们进行自然选择，即向两个方向发展，要么定居，要么迁徙。第一种，例如燕子，它们属于迁徙型；另一种即属于定居型。然而，在许多情况下，它们保持着两种生活方式，例如野鸭、乌鸦和海鸥就是如此。

生活在温带以及北部地区的鸟类，基本上很少有定居的。这是不足为怪的。因为在这些地区，冬天的生态环境不适宜某些鸟类生存。如果某些鸟类没有“迁徙”这一招数，那么，一到夏天，地球上的冻土带、森林、草原、沙漠和山脉上就会像如今的冬天一样，几乎见不到鸟类。然而，中纬度和高纬度的夏季为鸟类的生存提供了可能：冰雪融化了，植物长得郁郁葱葱，各种昆虫大量繁殖……。显而易见，这一切颇具吸引力。鸟类是有翅膀的，而环境——这个大自然的海洋又是没有屏障的，所以，它吸引许多候鸟慕名而来是理所当然的。因为迁徙，使鸟类得以均衡地利用地球上所拥有的资源。迁徙的幅度各异——有的鸟类从山脉的南坡来到北坡，然后返回；然而，有的鸟类（例如北极燕鸥）从北冰洋来到南极洲，尔后再返回。

当然，生活方式由迁徙型转变为定居型比定居型转变为迁徙型要容易些。这是因为，前一种情况只要“破坏”迁徙状态即可，而后一种情况要养成迁徙习惯就不那么容易了。

问：鸟类是怎样继承迁徙路线的？大脑中的哪一部分负责领航功能？

答：关于鸟类怎样识别迁徙路线问题，目前人们还不甚了了。我们只能根据某些现象来判别，例如，苏联列宁格勒和瑞典的碛鶸都一起到欧洲西南部去过冬。春天，它们又一起返回：它们朝东北方向飞行，到达波罗的海南岸，尔后它们来到各自的“故居”。出生于北欧波的尼亚湾西北部的小鸟，越过波罗的海回到家里，而出生于上述航线东部的小鸟，由东部出发环海飞行。但是，很少有按原路返回的。三十年来，我们在库尔斯克沙滩对50多万只碛鶸进行了观察研究，给它们套上了圈环，结果，有成千上万只碛鶸来自西欧、民主德国、波兰、苏联境内的波罗的海、芬兰，只有少数几只来自瑞典。这又如何解释呢？我们认为，瑞典的碛鶸有一个信念：迎着波罗的海，沿航线向北飞行。近些年来，鸟类迁徙的类似航迹还真不少。

还有这样的情况：秋天，未满一周岁的善鸣的幼鸟飞越欧洲时，体内积蓄着16%的脂肪，最高可达36%。有了这些脂肪，使它们在飞越地中海和撒哈拉大沙漠时，可以中途不必“停靠”。很显然，由于鸟类体内积蓄了足够的脂肪，一旦发现前方有巨大的屏障，使它们有充沛的体力改变某段航线。那么，是什么力量驱使它们这么做的呢？是来自鸟类体内生物钟的信号（这个生物钟宛如鸟类飞行航线上的时刻表），还是由于外部刺激因素的影响？这个问题尚待进一步研究、探讨。

利用野生鸟类进行实验颇为复杂，且困难不少，其过程比预想要慢得多。比较理想的是利用信鸽来进行试验。试验表明，信鸽会给人们带来许多资料。这些资料足以解释人们的某种设想，即鸟类头脑中有一张“地图”。在这里，关于利用信鸽试验的具体细节无需多说。我们要指出的是：这张“地图”与某地域的磁场或重力曲线无关。有一种说法是：这张“地图”是鸟类大脑嗅觉部分参与的结果，然而，它并不意味着，该“地图”与气味有关。

问：如用孵化器培育一对野鸭，同时在它们第一次起飞前一直与成年野鸭处于隔离状态，然后再把这对野鸭放出去。它们是否和同龄野鸭（这些同龄野鸭是在父母身边长大的）一样具有掌握迁徙航线的本领？

答：是的，它们和同龄野鸭一样，具有掌握迁徙航线的本领。大部分候鸟的孩子即使没有长辈的指引，它们都能找到前往越冬地域的航线，并且独自返回，有时候，它们甚至能够另择时间，通过新的航线，到达新的地域。在库尔斯克沙滩，我们用人工喂养了一批碛鶸的雏鸟，在陈列馆内，一直把它们养到能独立生活为止，尔后让它们在陈列馆附近飞起来，逮住以后，把它们运到迁徙航线的南端，再在那儿把它们放了，碛鶸飞到法国过冬，第二年春天，它们又返回库尔斯克沙滩，并飞入陈列馆附近的捕鸟器。

类似试验只有一个意思，它们能够返回各自的饲养点。饲养期通常为两周。要是我们把鸟类放入捕鸟器，在两周感性期内，它们无须熟悉周围环境，也能知晓附近几百米的有关信息。换句话说，幼鸟能够从越冬地直接返回故乡。在鸟类以后的生涯中，它们能够每年往返于这两个地域之间，即使人们把它们带到异乡，它们仍然能够找到自己的故乡和越冬点。

那么，鸟类为什么具有这种记忆力，目前还无人知晓。眼下人们所能知道的是：鸟类所掌握的并非是某一地域的外貌。即使鸟类正在某地过冬，而在这时候，它的诞生地已变得面目全非——推土机挖出了大坑，铺上了柏油马路，附近建起了水库……尽管如此，候鸟照样认识自己的故乡。过去，我们认为，这是天文坐标在起作用。然而，最近的信息表明，候鸟并非是依靠太阳和星星来判别方位而返回家乡的。

问：按照民航机空中小姐的说法，飞行在9000米上空的飞机，其机舱外的温度为52°C。那么，在这一高度上飞行的鸟类是如何使机体内维持新陈代谢功能的呢？

另一方面，新陈代谢需要巨大的活性——不仅需要调节体温，而且还需要完成生命活动所必需的一切功能，以便在航线上持续飞行。如果其能量主要来自脂肪，那么，在氧化过程中，需要大量的氧气。在6000米高空，氧气的含量仅为海平面上的二分之一。在这种困难条件下，鸟类是如何应付的？它们是否还有一种目前无人知晓的获取能量的方法？

答：高空飞行鸟类的生理学和空气动力学，这是一个伤脑筋的问题。在这一方面，要想做实验，又谈何容易。不过，我们还是知道一点的。在风力试验筒内，飞行的鸟类不受气温的影响（其气温幅度为+36℃ ~ -20°C）。这就意味着，主要是所谓“普提拉运动反应”在起作用，这就是说，在羽毛纹路之间挤压出来的空气能改变羽毛的比热。

停留在极端低温环境中的鸟类，其所产生的热量比常规条件下必须维持生命的热量多3-5倍，在飞行过程中，运动肌肉的散热量为维持生命的最低限度的12倍。在飞行时，在大多数情况下，鸟类的热量都是过剩的。在通常情况下，甚至必须通过收紧羽毛来散发热量。如果将鸟类置于导热性差的条件下，那么，在这种毫无生气的环境中，鸟类所经受的温度与在6000 ~ 9000米高空飞行时相仿。诚然，在飞行过程中，空气是流动的，同时，低温极限一直保持在-20℃ ~ -30°C之间。确实，在这种高空飞行，一般鸟类是难以忍受这种极限的。在7000 ~ 9000米高空，仅仅只能见到大雁和野鸭。这是因为，这两种大型鸟类穿着“厚厚的衣服”。

想必现在可回答该问题的第二部分了：在飞行过程中，鸟类不必另外消耗能量，也不必担心热能调节问题，它们可利用胸肌所产生的多余热量来进行调节。

现在来谈谈能量来源问题。关于这一方面，我们知道得很清楚：这就是脂肪直接进行氧化，而无须将它们转变为碳水化合物。在稳定的飞行过程中，没有任何厌氧菌。当然；考虑某种不明能量的来源是毫无根据的。在风力试验筒内，鸟类飞行时戴着呼吸罩。因此，新陈代谢的所有产物对其都毫无影响。多方研究成果都是与脂肪直接氧化相一致的。凑巧得很，在鸟类机体内，碳水化合物的储备少得很，只要能维持几分钟睡眠时间就足够了。

最后谈谈在高空飞行时如何获取氧气的问题。这是一个令人费解的问题。麻雀能在气压试验室内睡觉，即使气压降低二分之一（相当于6000米高空的气压），它们也不会醒来。这时，在一旁的老鼠已经憋死了，当达到相当于9000米高空的气压时，麻雀醒来了，然而，丝毫没有烦躁不安或缺氧的特征。

在这里，值得指出的是，鸟类进行双流呼吸：肺部——气囊——肺部，鸟类能将呼吸频率增加5倍；吸入空气的数量增加2倍；脉搏频率增加1倍；动脉和静脉中的含氧量增加2倍。这样，鸟类的肺部和心脏能使其效率增加15 ~ 23倍。

鉴于此，我们对于鸟类能在高空飞翔就不会觉得惊奇了。在飞行过程中的情况如何，这方面的资料我们还了解得不多。风力试验筒能模拟高空的境况，世界上还没有一个鸟类学家的实验室能做到这一点。于是，人们求助于蜂鸟。原来，蜂鸟能够在一个不大的密闭房间内进行直升飞机式的飞行。但是，在苏联没有蜂鸟，所以，我们一直无法与它们合作。只有联邦德国鸟类学家M. 彼尔根利用蜂鸟做过一些实验（不过，那不是墨西哥湾的候鸟，而是两种定居鸟）。彼尔根没有利用蜂鸟对6000米高空的摄氧问题进行试验性研究。据称，在那种情况下，对能量的需求是静止状态的14倍。同时，气压降低二分之一，不会影响能耗——鸟类会通过改变翅膀的形状和增加翅膀动幅的频率来补偿大气的减压。在6000米高空，蜂鸟已经不可能进一步改变翅膀的形状，由于能耗不断增加，氧气已经不够用了。因此，蜂鸟只好作罢。

那时候，彼尔根建造了一间大气密闭室，其严密性相当于6000米高空的状态，而含氧量与8000米高空相仿（为此，这部分氧气由氮气来取代）。这时，蜂鸟又重新飞了上去。这一次，并非是氧气不足，而是由于减压太厉害了。

现在，让我们假设一下，如果候鸟不是在6000米高空改变翅膀的形状，而是再高一些，那么，试验可能就成功了。然而，我们知道蜂鸟在高空的飞行情况吗？我们没有亲临现场。我们只有从地球上往高处进行观察，或者只有从飞机上看出去，看到鸟类在高空飞翔。雷达为我们提供了飞行速度。许多鸟类在高空并不飞得比地球表面快多少。当今灵敏度最高的雷达能观察到高空飞行鸟类的翅膀摆动情况。原来，鸟类在高空摆动翅膀可谓从容不迫，并不像在地球上那样又快又猛。总之，我们知道，关于高空飞鸟的某些问题，我们目前还没有相应的仪器来测定它们。生物学的进步和物理学一样，在很大程度上，它取决于技术上的进步，然而，生物学家和物理学家的区别在于，前者不影响技术的进步。生物学家常常需要有耐心和等待。

问：鸟类学家有否对鸟类大脑各部分进行电子物理、生物化学和组织学试验？

答：专家们对鸟类下丘脑、大脑垂体和其他内分泌腺进行了详尽的研究，并取得了重要的进展。至于谈到大脑，无论是我们，还是其他国家的同行们，对它都没有什么突破。大家都十分自觉。研究大脑的方法、水平与大脑的复杂性很不相称。目前，企图寻找迁徙航线方面的有关信息都是徒劳的。在这里，人们对成绩的希望不怎么感兴趣。候鸟迁徙——这是一种变化无常的事物。只要我们企图干预它，它通常就会停止迁徙。这时，鸟类就会变得不同往常。例如，把鸟放在手上，这时，它的迁徙状态就会受到压制。所以，研究迁徙，并不是生理学家，而是鸟类学家的事。这是因为，后者熟悉鸟类的行为及其心理。

[Hayкα u Жuзнь，1988年12期]