企鹅告诉我的物理故事
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信天翁的46天环球之旅

灰鹱靠着南北大迁移来消除四季的变迁。而信天翁的族群则与此相反,它们毅然地在东西方向间进行大规模飞行。

信天翁是一种非常美丽的鸟。在海上眺望过去,可以看到它们舒展着滑翔机一般细长的双翼从容地在风中起舞。而且在这个时候,它们基本上消耗的不是自身的能量,而只是利用风、重力和能量守恒定律的作用来保持飞行。哦,对了,这其中的机制稍后在第五章会有介绍,在这里就先不做说明了。

总之,信天翁的滑翔能力在鸟类当中是绝对的第一名。既然如此,那想必它们的飞行范围一定是非常广阔的吧。虽然这样的猜想自古以来就有,但在生物记录登场之前无法得到证实。

巴塔哥尼亚位于南美大陆南端,距离此处再往东2000公里左右的海面上,有一座叫作“鸟岛”的英属小岛。因为有许多鸟类在此栖息而得名为鸟岛。日本也有鸟岛,在没有什么人类居住历史的偏远地区有很多这种直截了当的地名。有趣的是,在这一点上,日本和英国没有很大的区别。说起来,在我研究企鹅时去的南极昭和基地周围,就有右岛和左岛两座岛,顾名思义,就是在右边的叫作右岛,在左边的叫作左岛。

总而言之,鸟岛就像它的名字一样,是鸟儿们的乐园,有大量的信天翁、鹱、鸬鹚、企鹅等鸟类在那里繁衍生息。

信天翁

1999年,英国南极调查局的约翰·克罗科所领导的团队在这个岛上给一种叫作灰头信天翁的鸟安装上了记录仪,用于追踪调查信天翁从育雏结束后离岛,再到重新回到鸟岛的大约两年时间里的飞行路径。

信天翁跟其他很多鸟有所不同,它们每两年才进行一次繁衍。因为信天翁即便是雏鸟时,它的体形也跟鸭子差不多大小,这对母鸟来说,光是来回搬运雏鸟所需的食物,都会造成很大的肉体负担。所以如此劳作一年之后,第二年用来休养生息,就自然而然地形成了两年的繁衍周期。

因此,在两年后,终于等到了带有记录仪的母鸟平安返回鸟岛,数据才得以回收。

信天翁的记录结果并不像灰鹱的数据那样一目了然。有的灰头信天翁在飞离了鸟岛之后,两年时间里就在2500公里以内的海域徘徊;有的灰头信天翁向东飞行了5000公里左右,在印度洋上长时间飞行之后,又回到了鸟岛。

但有的灰头信天翁没有走回头路,而是继续向东飞行,直到绕了地球一圈,再从西边回到原来的鸟岛附近。最快的时候,它们仅用了46天就飞完了3万公里的路程,也就是说,它们用46天进行了一次绕地球一周的旅行。

它们为什么能够做到这种程度?

信天翁并没有向西行,而是向东绕地球一周,这说明它们和鹱一样,是利用偏西风飞行的。了解全球范围内风的模式,是完成全球性迁徙的必要条件。信天翁比任何鸟都能更好地把风这种自然能量转换为自身的动能。

它们为什么要进行如此大规模的旅行呢?

如果是东西方向的话,那么无论飞到哪里,气候带都不会变化,所以这与灰鹱为了消除季节变化而进行的南北移动在本质上的意义是不同的。

尽管如此,灰头信天翁在寻找食物的动机上还是和灰鹱相似的。跟鱼比起来,信天翁喜欢吃的乌贼缺乏游泳能力,因此它们会在海流与海流的交界处聚集。

而且,灰头信天翁绕地球一周的飞行路线,与南极环极流这一环绕南极大陆向东流动的强海流高度重合。

那么,为什么不是所有的信天翁都会绕地球一周飞行呢?飞行路线广泛的变化性又意味着什么呢?

根据生态学的说法,这种情况下,大概是发生了种群内的竞争,也就是在信天翁的同伴之间围绕食物产生了激烈的争夺,从而产生了获得绝佳狩猎场的强者和被赶到贫瘠之地的弱者。

像天空中飞翔的信天翁和海中的鲨鱼,或者陆地上的狮子这样的捕食动物,通常都是称霸生物链顶端的。的确,对它们来说,几乎不会有被天敌捕食的担忧。但也不能因此就认为它们每天都能自在安心地度日,这是自然规律。它们最大的竞争对手往往在同类当中。这点也适用于人类社会。也许,这是生态学教给我们的最重要的一个道理。