為什麼研究鳥類

 

第一章 為什麼研究鳥類？

 

鳥類在人類科學和文化中有著特殊的地位：它們能俘獲我們的心，激起我們的好奇心，激發我們的好奇心。我們也許會陶醉於其形態的多樣性和簡單之美，但鳥類也為推動我們對其多樣的生活方式進行更深入的科學研究提供了動力。每一個鳥類學的學生-從休閒觀鳥者到職業科學家，都會發現鳥類非凡的生理和行為適應能力，以及豐富的進化過程，有很多值得學習和欣賞的地方歷史，以及他們在全球的影響力。

 欣賞鳥類的一個奇妙之處是，它們幾乎無處不在。考慮到這些極度脆弱的生物必須保持體內溫度甚至高於我們自己的體溫，它們在地球上幾乎所有環境中生存的能力是驚人的。鳥類佔據著狂風吹拂的北極苔原和嚴酷的南極冰層、被霧籠罩的山頂和熱帶雨林下層、世界上最乾燥的沙漠和風暴席捲的公海。他們和我們一起生活在最城市化的城市、郊區的後院和最偏遠的荒野。無論我們在哪裡旅行，鳥類都是我們永恆的伴侶，通過更多地瞭解我們身邊的鳥類，我們可以瞭解自然界的許多其他方面以及我們與自然界的關係。。

鳥類之所以有無窮的魅力，部分是因為它們的多樣性。鳥類利用它們無數的棲息地和一系列令人困惑的覓食策略，在這個過程中發揮著重要的生態功能。許多鳥類捕捉並吃掉其他動物，從微小的昆蟲到大型脊椎動物，有時還包括其他鳥類。有些鳥在夜間捕獵，有些甚至通過回聲定位來導航。其他人在天空中獵食，眼睛比我們敏銳得多，一看到就以驚人的速度和敏捷潛入水中；許多人同樣擅長探測樹葉上的昆蟲或地下的蠕蟲。還有一些專門從事清除，從而加快了分解過程。許多鳥類以花蜜、種子或水果為食，有時通過充當花粉和種子傳播來幫助植物繁殖。

鳥類的繁殖策略和它們的生態角色一樣多種多樣。許多人從事複雜的舞蹈表演，作為交配的前兆，經常表現出高度裝飾性的表演和複雜的聲樂表演。有些鳥配對多年或生活在一個大家庭裡，而另一些隻交配一瞬間，再也見不到對方。有些雛鳥是由親戚一組一組養大的，有些是父母雙方共同養大的，有些則是由父親或母親養大的，還有一些根本得不到父母的照顧。有些鳥類試圖在每一年只飼養一個後代，而另一些物種則可以在一個季節內飼養幾次大群雛鳥。鳥巢有各種各樣令人眼花繚亂的形式，從地面上的簡單凹槽刮痕，到編織複雜的籃子，再到可能重達數十公斤的淩亂的枝幹堆。

鳥兒拍打、盤旋、翱翔、滑翔、彎腰、游泳、潛水、挖洞、行走、跳躍，甚至衝刺。對我們來說，它們經常以一種運動和色彩的爆發出現並很快消失。鳥類通過長時間的活動，在地球的大陸、海洋和半球之間建立了生命聯繫。遷徙物種知道地球是一個南北向的階段，每年要穿越兩次，形成地球上最引人注目的全球遷徙景象之一。個別鳥類每年回到它們的精確繁殖地或冬季領地似乎幾乎是奇跡，而這種歸巢能力證明了它們在長途遷徙時對方向的潛在適應。其他種類的鳥類是遊牧的，有時成群結隊地遊蕩，尋找超級豐富的食物或主要繁殖地；而其他鳥類則是它們的家園，在整個成年期都離孵化地非常近。

一些鳥類的歌聲是自然界最能喚起人們回憶的聲音之一。鳥類發出聲音主要是為了與其他鳥類交流，但它們發出聲音的方式多種多樣，聽覺頻率範圍也很廣。對於人類觀鳥者和科學家來說，學習鳥叫聲和鳴叫聲往往是發現棲息地或地點存在哪些物種的關鍵。更進一步說，我們可以通過學習鳥類如何用歌聲來保衛領地、向配偶做廣告、警告潛在的危險以及交流自己的地位，來偷聽鳥類更詳細的生活。

在所有這些鳥類行為和生態多樣性的背後，隱藏著脊椎動物顯著的身體結構和生理潛力。鳥類有獨特的骨骼：每只鳥都有專門的前肢和融合在一起的手骨組成翅膀。有些鳥的翅膀在比例上太小，不適合飛行；另一些鳥的翅膀被改裝成鰭狀肢以便游泳。所有鳥類都有喙、產卵，並通過單向氣流系統進行呼吸，這比哺乳動物的呼入式和呼出式呼吸模式更有效地捕獲氧氣。然而，儘管有這些相似之處，鳥類有著驚人的多樣性，從最小的蜂鳥到適應不同生活方式的高大鴕鳥。它們的身體內部過程也同樣複雜：有些鳥類可以潛入水深處，並在水中停留數分鐘，另一些則可以在空氣稀薄、氧氣相對匱乏的高空飛行。不同的鳥類可以通過消化各種各樣的食物來獲取能量和營養，從堅韌的葉子到流淌的花蜜，從微小的無脊椎動物到齧齒類動物，都可以吞食。一些鳥類根據白天的細微變化來決定繁殖時間，這種變化會對它們的激素和生殖系統產生連鎖效應。另一些烏鴉則利用大腦的特殊區域來記住他們藏起來供日後食用的數千顆種子的位置。

羽毛的多樣性豐富了鳥類的外在美，羽毛的功能和形狀都很華麗。

羽毛是今天在其他動物群中找不到的一種適應，但我們現在知道，鳥類是本已滅絕的恐龍的活的後代，它們也擁有各種各樣的羽毛。羽毛為鳥類提供了隔熱、防水的功能，在許多情況下，羽毛還為它們的飛行提供了便利。羽毛有大膽或神秘的圖案，裝飾性的形狀，令人難以置信的顏色深淺，純正的色調，令人印象深刻的長度，或者，在適當的光線下，燦爛的虹彩。許多鳥類提供了這些特徵的組合，在擇偶和偽裝方面都發揮了很大的作用。

有足夠種類的活鳥-大約1萬隻-讓最熱心的觀鳥(賞鳥)者在一生中不斷地尋找新的發現。這種豐富的多樣性已經進化了超過1.5億年，創造了遍佈我們野外嚮導的鳥類目和科。在野外研究中可以解決的較小的時間尺度上，鳥類提供了一些進化力如何在時間上發揮作用的最佳例子。科學家們仔細地記錄了自然選擇是如何在幾代人的時間內改變鳥類種群的，以及強烈的性選擇是如何推動華麗羽毛和精心展示的進化的。因此，鳥類在我們對物種產生和隨時間變化的最基本過程的一般理解中起著核心作用。

鳥類在我們保護自然世界的努力中也具有同樣的影響力。鳥類是瀕危棲息地和生態系統的旗艦，也是環境毒素或其他破壞力量的預警系統。以鳥類為重點的保護工作往往有助於保護許多其他不那麼顯眼的生物。由於它們的魅力和在人類中的受歡迎程度，鳥類可以激勵我們所有人成為更好的自然系統和生物多樣性的管理者。

這本書是關於鳥類生物學的所有這些方面，以及更多。多虧了多樣性、可接近性和魅力的偶然結合，歷代的鳥類都教會了人類大量的自然歷史知識。幾乎地球上的每個人都曾見過和好奇過一隻鳥，這種熟悉感有助於賦予鳥類特殊的靈感，鳥類只要出現在我們面前就可以抓住我們的想像力和好奇心。多年來，研究人員利用鳥類的這種接近性，在實驗室和野外相對輕鬆地回答問題，尤其是與研究大多數其他動物的挑戰相比。進化學、生態學、生物地理學、行為學、神經生物學、生命史理論、自然資源管理和保護生物學中的許多原理已經並將繼續通過對鳥類的研究被發現和完善。這本書的目的是作為一個工具，以幫助它的讀者找到進一步的靈感，在鳥類，形成了我們生活的重要組成部分。

1.1 二十一世紀與鳥類接觸

 

無論我們是作為鳥類學習者、臨時觀察者、終身學習者還是專業科學家來研究它們，只要我們停下來簡單地觀察它們，它們都會讓人著迷。在喂鳥場，在城市公園，在停車場，在海灘，或在樹林裡，這些生物與我們共用這個星球，很大程度上無視我們對它們的迷戀。停下來觀察鳥類，利用它們的適應能力，讓它們飛起來，瞬間捕捉到一條魚，或者炫耀華麗的歌聲和羽毛，這是與自然界的細節和更大的運作聯繫起來的最令人滿意的方式之一。我們看得越多，就越想瞭解鳥類。

今天，我們對鳥類的內在興趣可以比以往任何時候都更進一步。我們可以學習、觀察和貢獻有關鳥類的動態和前所未有的知識。在我們的理解上仍然存在著巨大的差距，但僅僅通過觀察和記錄鳥類，即使是最常見的鳥類，個體和群體也能產生巨大的差異。鳥類是生態系統狀況和品質極其敏感的指標。隨著人類不斷改變自然世界，鳥類種群的狀況可以為我們影響的類型和規模提供線索。哪些鳥類在減少，哪些在增加？哪些物種成功地適應了人類改造的棲息地，為什麼？隨著地球變暖，鳥類是在改變遷徙路線，還是在不同的地方過冬？

在我們與鳥類接觸的所有方式中，“大眾科學”一詞值得特別提及，因為它們為人類參與者和鳥類觀察物件帶來了好處。許多地方和地區的民眾科學努力提供了愉快的方式，以加強您的參與與鳥類在您的地區。在全球範圍內，eBird是地理分佈最廣的鳥類民眾科學倡議；它是建立在康奈爾鳥類學實驗室的，與許多國家的合作組織和世界上大多數主要語言的資源。eBird專案包括世界上每個國家的觀鳥者線上提交的簡單的鳥類目擊清單。這些關於鳥類分佈的大量資訊使研究人員能夠解決迄今為止無法解決的問題。通過在同一個資料庫中共用觀測結果，來自各行各業的人們直接提高了對鳥類種群、遷徙、棲息地使用以及與人類關係的全球瞭解。

在我們制定促進人類文化與穩定和正常運行的自然系統共存的戰略時，這種研究尤其重要。當我們花時間去傾聽和理解它們時，鳥類就不僅僅是一種迷人的生物，而是一種環境健康的象徵。在世界各地，人類通過與鳥類的互動來記錄地球的脈搏。

1.2 關於鳥類名稱的簡短說明

根據你所在的地方，你可能會發現本書中提到的一些熟悉的鳥有一些不熟悉的名字，因為鳥的“官方”英文名字有一些地區性的差異，而它們的口語名字則有更大的差異。同樣，世界上有幾種權威的鳥類物種名單，它們之間通常高度一致，但它們“聚集”或“分裂”少數物種或更高分類群的方式不同。本書中使用的所有鳥類的英文和學名均遵循eBird/Clements清單6.9版，其中包括截至2014年8月的分類更新。birds.cornell.edu/clementschecklist/

在這本書中，我們把鳥類的英文全名當作大寫的專有名詞。組名和其他變體是常規名詞，不大寫。因此，你可能會讀到這樣一句話：“在世界上所有種類的山雀和山雀中，大山雀是分佈最廣、研究最好的品種之一。” 

1.3 鳥類和鳥類學都是世界性的

這本書的範圍是國際性的：全世界都有鳥類，鳥類學家對地球上所有主要棲息地和生物群落中的數千個物種進行了重要的研究。鳥類學的學科同樣是全球性的，因為科學研究過程不受國界的限制，世界各地的研究人員不斷在科學期刊上發表關於鳥類的新發現。

在選擇要包括在這本書的例子，作者和編輯有目的地選擇物種和研究，跨越這一全球廣度。如果一個特定的例子

對待一隻你不熟悉的鳥，考慮一下你所知道的來自你自己地區的任何一種鳥是否有類似的特徵或現象。更普遍地說，我們希望這一全球範圍的例子有助於啟發你瞭解鳥類多樣性的全世界所有的榮耀。

雖然鳥類學的專業知識現在是真正的全球性的，但在過去，對鳥類的科學研究主要集中在歐洲和北美，這些地區的學術鳥類學家仍然比世界上其他一些地區多。這本書的編輯和作者主要在北美，少數來自歐洲，儘管我們大多數人在其他地方做過實地研究。由於這兩個原因，鳥類學的歷史和我們自己熟悉的北美和歐洲鳥類在這本書中的比例比它們在鳥類多樣性中所占的比例要高一些。儘管如此，來自世界各地的讀者一定會在這本書中找到在當地發現的鳥類的例子。

我們希望你感到興奮和授權與這本書在你手中。我們鼓勵你們把它作為進入鳥類生活的一個切入點，因為鳥類生物學有太多的東西，我們無法擠進這些章節。這本書是康奈爾鳥類學實驗室的一個產品，我們的科學家和外展專家在那裡收集了大量的補充材料，這些材料與這本書一起提供，並且可以在網上免費獲取。使用這本書結合這些網路資源將加強你對鳥類生物學的學習，同時是一個很大的樂趣。這些線上資源包括與每一章中所涵蓋的材料相關的視頻和音訊檔；互動式的、具有視覺吸引力的模組，這些模組將這裡概述的許多原則帶到生活中。