科学家使用在欧洲各地“像手机一样”连接的超光传感器,来研究蝙蝠如何在欧洲大陆上迁徙。
当谈到长途旅行时,鸟类可能主宰了天空,但它们并不是史诗旅行的唯一主人。一些精选的蝙蝠物种也会在北美、欧洲和非洲大陆上迁徙数千公里。这种罕见而难以捉摸的行为一直困扰着科学家。然而,马克斯普朗克动物行为研究所(MPI-AB)的研究人员最近研究了71只普通夜行蝙蝠(褐色大蝙蝠)在欧洲春季迁徙期间的情况,提供了开创性的见解。通过使用超轻、先进的传感器,他们发现这些蝙蝠在温暖的风暴锋上“冲浪”,使它们能够以更少的能量飞得更远。发表在《科学》杂志上的研究结果揭示了蝙蝠迁徙的一个迷人的新方面。
蝙蝠迁徙之谜
“传感器数据太棒了!”这项新研究的第一作者、MPI-AB和康斯坦茨大学卓越集体行为集群的博士后研究员爱德华·赫尔姆说。“我们不仅看到了蝙蝠的迁徙路线,还看到了它们在迁徙过程中所经历的环境。正是在这种背景下,我们才能深入了解蝙蝠在昂贵而危险的旅程中做出的关键决定。”
利用创新的传感器技术,这项研究追踪了褐色大蝙蝠的部分迁徙,估计跨越了大约1600公里。“我们还远远没有观察到蝙蝠长距离迁徙的完整年度周期,”赫尔姆解释说。“这种行为仍然是一个黑匣子,但至少我们有了一个工具,可以揭示一些线索。”
这项研究的跟踪设备由MPI-AB的工程师开发,重量仅为蝙蝠体重的5%,具有多个传感器来测量活动水平和空气温度。与传统的跟踪器需要近距离检索数据不同,这些标签将每天1440个传感器读数压缩成一个紧凑的12字节信息。数据通过一种新型的远程网络传输,允许从欧洲任何地方进行实时监控。
资深作者蒂姆·怀尔德说:“无论蝙蝠在哪里,这些标签都能与我们交流,因为它们在欧洲的覆盖范围很像手机网络。”怀尔德在MPI-AB的动物传播传感器网络小组中领导了ICARUS TinyFoxBatt标签的开发。
蝙蝠在三天内的移动显示了在风暴前沿到来之前,有多少蝙蝠在气压较低的夜晚离开。
标记和跟踪雌性褐色大蝙蝠
该团队将标签部署在普通的褐色大蝙蝠上,这是一种在欧洲广泛存在的蝙蝠,也是已知在欧洲大陆迁徙的四种蝙蝠之一。三年来,每年春天,科学家们都会在瑞士常见的蝙蝠上贴上标签,专门关注比雄性迁徙更频繁的雌性蝙蝠。雌性在北欧度过夏季,在南部的一系列地区过冬,在那里冬眠直到春天。
这些标签收集了长达四周的数据,因为雌性蝙蝠向东北迁移,揭示了比以前想象的更多变的轨迹。MPI-AB的资深作者Dina Dechmann说:“没有移民走廊。我们曾认为蝙蝠是沿着一条统一的路径移动的,但我们现在看到它们正朝着东北方向移动。”
分析迁徙模式和环境影响
科学家们对数据进行了梳理,以区分一小时的觅食飞行和更长时间的迁徙飞行,他们发现,褐色大蝙蝠可以在一个晚上迁徙近400公里,这打破了该物种的已知记录。蝙蝠在迁徙途中经常停留,这可能是因为它们需要不断地觅食。“与候鸟不同,蝙蝠不会为了准备迁徙而增重,”Dechmann说。“它们每天晚上都需要补充能量,所以它们的迁徙是一种跳跃模式,而不是直线飞行。”
然后,作者发现了一个引人注目的模式。“在某些晚上,我们看到大量蝙蝠离开,看起来就像蝙蝠烟花一样,”Dechmann说。“我们需要弄清楚所有这些蝙蝠在那些特定的夜晚对什么有反应。”
他们发现,这些迁徙浪潮可以用天气变化来解释。蝙蝠在气压下降、温度升高的夜晚离开;换句话说,蝙蝠在暴风雨来临之前就离开了。“它们在温暖的顺风的支持下,乘风而上,”Dechmann说。标签上测量活动水平的传感器进一步表明,蝙蝠在这些有暖风的夜晚飞行时消耗的能量更少,这证实了这种微小的哺乳动物正在从环境中收集看不见的能量,为它们的大陆飞行提供动力。“众所周知,鸟类在迁徙过程中利用风的支持,现在我们看到蝙蝠也这样做,”他补充说。
这些发现的意义超越了对这种未被充分研究的行为的生物学见解。迁徙的蝙蝠受到人类活动的威胁,特别是风力涡轮机,这是频繁碰撞的原因。了解蝙蝠迁徙的地点和时间有助于防止死亡。
“在这项研究之前,我们不知道是什么促使蝙蝠开始迁徙,”爱德华·赫尔姆博士说。“更多这样的研究将为预测蝙蝠迁移的系统铺平道路。我们可以成为蝙蝠的管家,帮助风力发电场在蝙蝠成群结队经过的夜晚关闭涡轮机。如果我们都继续努力打开那个黑匣子,这只是我们将会发现的一小部分。”
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