
記者 吳昱賢/綜合報導
英國牛津大學(University of Oxford)研究團隊分析20年間1,045隻大西洋鸌(Manx shearwater)的GPS追蹤資料發現,這種海鳥出海覓食後快速向東飛越經度返巢時,體內生理時鐘最多會落後當地太陽時約1小時,導致依靠「太陽羅盤」辨認方向時出現偏差,偏航角度最大約15度。研究上月底刊登於國際期刊《科學》(Science),研究人員指出,這與人類搭長途班機跨越時區後產生時差的機制相同。
大西洋鸌在英國與愛爾蘭西岸的島嶼繁殖,外型略似海鷗,但親緣與信天翁更接近。牠們終生配對,每季只產一顆蛋,親鳥輪流孵蛋,另一方則出海覓食,最長可達兩週,有時遠至繁殖地以西約1,000公里的海域。研究第一作者、牛津大學生物學系行為生態學者勒溫(Patrick Lewin)表示,親鳥吃飽後會全速趕回巢穴,往往一天左右就完成返程。團隊追蹤的一隻個體從蘇格蘭拉姆島(Rùm)出發,飛到大西洋中洋脊(Mid-Atlantic Ridge)覓食,回程兩天內飛了將近1,500公里。
許多鳥類以太陽位置辨別方向,但太陽一天中不斷在天空移動,鳥類必須搭配準確的體內時鐘,才能換算出正確方位。這個時鐘主要靠日出、日落等外在訊號校正。研究團隊說明,鳥類若在一天內快速向東移動,當地日出時間提早,體內時鐘卻仍停在出發地的時間,就會誤判太陽方位而向順時針方向偏航;向西飛則會往逆時針方向偏。以團隊的示意圖為例,一隻鸌在6小時內從西經30度飛到西經15度,體內時間比當地落後1小時,太陽位置因此比牠預期的偏了約20度。
團隊根據鳥的位置與太陽運行軌跡,推算每隻鳥若體內時鐘停在黎明時間時「應該」出現的偏差,再與335趟看不見陸地的返巢航程比對,結果實際航向與預測偏差高度吻合。統計模型也顯示,以太陽羅盤誤差解釋這種模式,比用地球磁場變化解釋更符合數據。研究還發現,即使大西洋鸌沿著看得見的海岸線飛行,偏差依然存在:預測誤差指向陸地時,牠們飛得較靠岸;指向外海時,則離岸較遠,顯示這些海鳥即使有地標可參考,仍持續倚賴太陽羅盤。
不過,這種「時差」對成鳥的影響有限。研究人員指出,觀察到的偏航最多約15度,而且大西洋鸌具備「地圖感」,能不斷重新判斷自身位置、修正航線。團隊試算,一隻從1,000公里外返巢、平均羅盤誤差7度的鸌,只會多飛約5公里。但團隊也提醒,對缺乏地圖感可以修正方向的動物而言,例如首次遷徙的幼鳥,這些微小誤差可能逐漸累積,使最終抵達地點偏離數百公里。
勒溫表示,目前還不清楚時鐘錯置是否會影響導航以外的行為。大西洋鸌通常在黎明後與黃昏前覓食,因為這時魚類等獵物較接近海面,若休息時間錯置,可能讓牠們錯失覓食機會。他也推測,經常快速東西向移動的物種,可能已演化出應對時鐘反覆被打亂的方式。勒溫說:「下一步是了解這會對牠們造成什麼影響。牠們會不會在關鍵行為上搞錯時間?會不會出現跟我們一樣的生理副作用?」
研究資深作者、牛津大學動物行為學教授吉爾福德(Tim Guilford)表示,要研究野生動物的認知過程本來就很困難,但只要夠仔細測量牠們的自然移動,就能揭露背後的行為機制。未參與研究的加拿大西安大略大學(Western University)生物學者博伊爾(Alice Boyle)則向美國國家公共廣播電台(NPR)表示,從珊瑚到花栗鼠,地球上幾乎所有生物都得在環境中導航,但能實際看到動物做出導航決策的研究並不多見,這正是長期GPS追蹤資料的價值所在。

