斑嘴环企鹅的繁殖策略

论文核心提示:

为了维持种群的数量,它们在漫长的岁月中进化出了聪明的繁殖机制。然而在今天,它们不得不应对更强大的敌人——人类。      非洲“绅士”

论文关键字:

一提起企鹅,人们总会联想到冰天雪地的南极大陆,殊不知我们人类最早结识的企鹅其实是非洲大陆的“居民”。1488年,环游世界的葡萄牙水手在非洲好望角一带见到一种奇特的动物,它们昂首挺胸地站立在海岸边的岩石上,仿佛正翘首企盼着远方的客人,因此被形象地称为“企”鹅。1758年,瑞典著名生物分类学家林奈将这种企鹅命名为“Jackass Penguin”,如此命名源自于其像驴子一样的叫声(“jackass”在英文中的意思就是“驴”或“公驴”)。在汉语中,由于这种企鹅的喙的前端有一圈灰色或白色圆环,又被叫做“斑嘴环企鹅”。
  斑嘴环企鹅是唯一生活在非洲大陆的企鹅,居住在纳米比亚海岸以及南非西海岸和东南海岸周围地带。与其他企鹅一样,斑嘴环企鹅看上去也像是身穿“燕尾服”的大腹便便的绅士——身体背部、尾羽和鳍状肢的外侧全为黑色,腹面及鳍状肢的内侧为白色。与其他种类企鹅所不同的是:斑嘴环企鹅有一条黑色的环状斑纹从胸部上端开始,一直延伸到腹部的下方,而在白色的腹部上散布着许多倒马蹄形的小斑点,将这身“燕尾服”装饰得格外时髦。
  斑嘴环企鹅的大部分时间都是在海洋中度过的。它们的身体呈扁平的流线型,以减少海水的阻力;它们的两翼发育为狭窄的鳍状肢,就像两个船桨在水中滑动,将身体快速地向前推进;它们的眼睛虹膜比较暗,十分适合在水中视物;它们的舌头表面布满圆钉状的乳头,适于取食黏滑的鱼类等食物。
  如果你认为生活在非洲的这些“绅士”们不需要面对严寒,那就大错特错了。身处南非西岸的斑嘴环企鹅必须面对本吉拉寒流所带来的寒冷(每年在南美洲东岸南部产生的福克兰寒流会有一部分水流转到南非西岸,形成所谓的“本吉拉寒流”)。斑嘴环企鹅的羽毛总是均匀地分布在全身的各个部位,紧贴在身体表面形成覆瓦状的鳞片,下面还藏有一层浓密的绒毛,再加上一层厚厚的皮下脂肪,可以起到防水和保温的双重功能。另外,斑嘴环企鹅的鳍状肢和腿、脚等部位还有高度发达的逆流热交换系统,能够让返回心脏的静脉血液从逆向流动的动脉血液中吸收热量,从而进一步减少身体的热量损失。拥有这样一身“羽绒服”以及特殊的生理结构,这种生活在非洲的企鹅完全可以抵御零下几十摄氏度的严寒。
  尽管斑嘴环企鹅长时间生活在海洋中,但它们必须每年在固定的时间上岸繁殖,之后返回海洋恢复体重,然后再到陆地上用三周的时间重新换上一身柔滑而发亮的羽毛。由于非洲大陆同时也是豺、美洲狮以及其他食肉动物的生存地,因此斑嘴环企鹅还必须为自己挑选一片安全的近海岛屿进行繁殖。
  当天气不再那么炎热时,企鹅便回到岸上,但它们还是会因炎热而经常大口地喘气。所幸的是,成年企鹅可以让血液流动到鸟喙后面一块裸露的皮肤处,以散去多余的热量。但是,那些胖胖的小企鹅,在层层的绒毛和脂肪的包围之下,就无法像它们的父母那样散去身体多余的热量了。于是,企鹅父母往往会伸展开它们的鳍形肢为幼小的孩子遮阴蔽日。对于斑嘴环企鹅来说,最好的躲避炎热的方法是钻进它们在海鸟粪中挖掘的洞穴里。岛屿上的海鸟粪是斑嘴环企鹅最为理想的筑巢材料。在堆积成山的鸟粪中挖掘洞穴,不但可以有效躲避天敌的骚扰,还能极好地阻挡非洲大陆炎炎烈日的直接照射。在这个舒适的环境中,企鹅爸爸可以顺利完成整个孵化工作,而刚出生的雏鸟也可以安全地躲在洞穴中等待父母喂食。
  正常情况下,斑嘴环企鹅每次产两枚卵。奇怪的是,它们总是先产一枚卵,三天后再产一枚卵。它们的孵化工作则是从产下第一枚卵时便开始,因此第一只小企鹅总会比第二只早两三天出生(对于鸟类来说,如果等到所有的卵都产完后才开始孵化,那么所有的雏鸟差不多都会在同一时间出生),而且往往体形更大,更健壮,并在之后激烈的食物竞争中一直占据优势地位。后孵出来的小企鹅如果想存活的话,就必须在生长发育的最初90天内通过自身努力获得足够的食物。但实际上,它们常常会因食物不足而死亡,尤其是在海鱼数量较少的年份。这种情况不仅仅出现在斑嘴环企鹅身上,鹰类、鲣鸟类、鹭类及乌鸦等很多鸟类也存在类似的情况。
  
  在戴森岛上
  
  一前一后孵化两只体形明显不同的雏鸟,斑嘴环企鹅奇怪的繁殖方式对其生存具有什么特殊意义吗?为了解开斑嘴环企鹅的繁殖之谜,科学家们登上了开普敦西北方向的戴森岛。
  这座近海岛屿距离海岸线大约6.4千米,占地约0.36平方千米,是南非第二大沿海岛屿,同时也是南非最大的鸟岛之一,它不仅是白鹈鹕、角鸬鹚、黑背鸥、大风头燕鸥等多种海鸟的繁殖地,也是斑嘴环企鹅理想的繁殖场所之一。在戴森岛上,研究人员和斑嘴环企鹅一起度过了五个月的时光,他们仔细地研究斑嘴环企鹅的繁殖习性,观察它们如何面对大自然的重重挑战。
  在登上戴森岛上的第一个月,研究人员为一部分斑嘴环企鹅重新组建了家庭——将刚刚通过人工孵化出的两只出生时间相同、体形相近的小企鹅放到一对企鹅父母的窝巢中。由于企鹅成鸟是通过雏鸟的叫声来识别自己的孩子的,而雏鸟通常要在出生两周以后才会发出叫声,因此人为安排的小企鹅被新的家庭所接纳。在接下来的四个月中,研究人员对200个企鹅窝巢的情况进行监控,其中既包括人为调配的家庭(拥有两只出生时间一致、体形相近的雏鸟),也包括自然形成的家庭(拥有两只一前一后出生、体形相差很大的雏鸟),他们每五天测量一次小企鹅的体重及身高,对比两种不同家庭中小企鹅的生长情况。
  这可是十分费力的工作。当企鹅们意识到人类正试图靠近时,它们就会立即钻入之前挖掘好的地下洞穴中或岩石之下的缝隙中。松散的沙地或者海鸟粪堆积的地带,通常也是斑嘴环企鹅大量聚集的区域,研究人员必须小心翼翼地行走其上,以避免一脚踏破它们的“屋顶”。当小企鹅还很幼小的时候,还必须时刻注意防范它们父母那锋利的喙和强有力的鳍状肢。斑嘴环企鹅的喙的前端呈弯钩状,有着如剃刀般锋利的边缘,这是它们最强大的武器,经常能将研究人员啄出血来,甚至在他们身上留下永久的伤疤。实际上要辨认那些从事海鸟研究的人是很容易的,因为在他们的手上常常带有纤细的、长长的伤疤,有时颈部也有伤疤。一位研究人员曾这样描述他与斑嘴环企鹅的第一次相遇:“我跑过被海水冲蚀的岩石,迅速地靠近那只在地上蹲伏的鸟类。我飞身一跃,试图捉住它带蹼的双脚。我成功了,但落地时我的膝盖重重地磕在一块突出的岩石上,我立即晕了过去,但仍将这只高60厘米,重3.4千克的企鹅紧紧地夹在胳膊底下。这只企鹅用棕色的眼睛牢牢地盯着我,然后迅速找到了逃生的机会。它将头猛地向前一伸,它的喙重重地啄在我的脸上,留下一条长长的血印。带着获胜的荣誉和骄傲的战利品,这只企鹅平静地站起来,嘴里
还衔着一丝我带血的皮肤。”
  当小企鹅稍微长大一些,企鹅父母就会在日间离开它们去海里捕鱼,以满足两只雏鸟日益增加的食物需求。这时的雏鸟缺少父母的保护,就容易测量它们了。在出生大约40天后,小企鹅开始进入最迷人的时期:一身棕色或深咖啡色的厚厚的绒毛,白色的前额和脸部,长长的像橡胶一样具有弹力的鳍状肢,大号的、具有皮革一般质地的双脚。这个时期的小企鹅开始对挖掘洞穴产生浓厚的兴趣,研究人员往往需要在长长的、有如迷宫一般的隧道里费力地寻找它们。
  令人伤心的是,在进行研究的这个季节中,鱼量恰巧十分匮乏,研究人员不得不眼睁睁地看着很多小企鹅陆续死去。鸟类学家曾预想,食物短缺的程度将直接导致两种企鹅家庭中雏鸟不同的成活率,但实际研究却发现,在这两种企鹅家庭中,雏鸟的成活率并没有明显的差异。于是,研究人员猜测,体形差异或许不仅仅影响雏鸟的存活率,同时也会影响雏鸟长大后在海中独立生存时的整体健康状况及适应程度。
  为了证实上述观点,研究人员对生活在戴森岛上的斑嘴环企鹅如何哺育雏鸟、雏鸟的健康程度以及它们独立捕食的能力进行监测。
  
  食物争夺与体形优势
  
  在斑嘴环企鹅的家庭中,通常都是由父母双方共同抚养后代。企鹅父母每天出海觅食,在黄昏时分返回。它们会先花费一些时间在浅水域洗个澡,成群地聚在一起各自梳理羽毛,然后陆续走上岸边,蹒跚着走向自己的窝巢。在那里,它们的孩子们正急切地等待父母的归来。
  由于成年企鹅给幼雏喂食的时间大多都在黄昏或日落之后,研究人员必须通过月光或闪光灯来观察这一过程。通常,两只小企鹅会争先恐后地平扑向父母寻求食物,发出吱吱啾啾的尖锐叫声,并用自己的“小嘴”轻叩父母的面部和喙部。企鹅的喂食方式十分特别,类似于有蹄类动物的“反刍”行为,它们将胃里已经半消化的鱼肉反呕到嘴里,经过唧爵,再亲口喂给幼小的企鹅。如果父母向着其中一只小企鹅倾斜身体,并从胃里反刍食物开始喂食,另一只小企鹅则会拼尽全力地争夺食物,有时是在父母和兄弟之间进行中途拦截,有时甚至会直接爬到父母的背上进行抢夺。成年企鹅通常会忽左忽右地随机选择喂食的方向,小企鹅则不断地为了食物而上上下下、左左右右地不停奔跑,带动着全身的绒毛上下抖动,看上去就像一个疯狂的“小毛球”。每天海岸边的晚餐都显得热闹非凡,而这时,成年企鹅仅仅保持着直立的姿势应对孩子们一波又一波的“猛烈攻势”。
  显然,在争夺食物的较量中,体形较大的雏鸟具有明显的优势,它可以充分利用自己的体形优势占据有利位置,而将弟妹挤到一边去。这只年长一些的雏鸟每一次都可以首先吃到食物,而且吃到更多的食物,然后继续保持自己的体形优势。当较大的雏鸟吃饱喝足后,它就会停止争夺食物,而这时更幼小的雏鸟就可以吃到食物了,当然这是在食物充裕的前提下。在食物匮乏的这一年中,研究人员发现,一些年幼、瘦小的异常饥饿的小企鹅会壮起胆子向除父母以外的其他成年企鹅乞求食物。当然,由于成年企鹅通过雏鸟的叫声识别自己的孩子,这些小企鹅的行乞行为多半都以失败告终。成年企鹅会用喙猛戳这些小乞丐的头部,将它们赶出自己的窝巢。
  在所观察的200个企鹅家庭中,有一个较为特殊的单亲家庭——只有一只成年企鹅同时照顾着两只小企鹅,另一只成年企鹅可能已经死了。由于食物不足,两只小企鹅都瘦得皮包骨头,但它们却展示出异常的聪明才智。这两个小家伙经常去外面“偷”食吃。太阳一落山,它们就鬼鬼祟祟地挨个巡视其他的巢穴。当看到某个企鹅家庭正准备开饭时,它们便会在几秒钟内迅速并且巧妙地躲藏到这家人的身后,等待下手的机会。当成年企鹅略微弯下腰开始吐出食物喂自己的一个宝宝时,“偷儿企鹅”就会突然绕到它们的前面去,将别的企鹅宝宝挤到一边,巧妙地将喙伸进成年企鹅的嘴里叼取食物。在这一过程当中,这只“偷吃”的企鹅绝对不会发出任何声音,以防成年企鹅认出它不是自己的孩子。更有趣的是,在整个“偷吃”过程中,它们还会时不时地回到自己的巢穴,看看自己的父亲(或是母亲)是否已经带着食物回到家中。它们游刃有余地做到两头兼顾。
  恰到好处地把握时间,不顾一切地迅速行动——与那些养尊处优的肥胖小企鹅相比,这两只来自单亲家庭的小企鹅明显机敏很多。当研究人员靠近小企鹅给它们称体重时,其他的小企鹅往往都会畏缩着后退,而这两只小企鹅却好奇地盯着研究^员,在它们的神情中似乎有着一种对食物的欲望:“如果我向这个家伙乞求,他会不会吐出食物来给我吃?”
    

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