【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 濃度高3，000倍。即使功能最高的哺乳類腎臟——某些沙漠中的嚙齒類——也只能排尿素比血漿中的濃縮25倍。這種矛盾現(xiàn)象是這樣解釋的：以尿酸的不濃解性質(zhì)，使它從溶液中結(jié)晶出來，沒有參加到尿的滲透壓。海鳥類（海龜類亦然）發(fā)展了一獨(dú)特的溶液，使能排出大量的鹽，這是它們從海上食物和所飲的海水得來的。海水約含鹽3％，比鳥類體液咸3倍。％。這個(gè)問題是由位于每個(gè)眼上方的特別鹽腺（salt glands）來解決的。這些腺能排泄高度濃縮的氯化鈉溶液——比海水高 2倍。鹽溶液從內(nèi)鼻孔、外鼻孔流出，使得海鷗、海燕和其它海島永遠(yuǎn)有個(gè)流鼻涕的鼻。鹽腺在某些鳥類中的發(fā)展決定于鳥類從食物中吃多少鹽。例如住在格林藍(lán)半鹽水的一族野鴨的鹽晚比普通淡水野鴨的鹽腺大10倍。6 飛翔 幾乎每個(gè)人都?jí)粝脒^有能力升起離開束縛的地，那是什么促進(jìn)了鳥類飛翔的進(jìn)化呢？我們羨慕鳥類征服了空氣；我們也認(rèn)識(shí)到飛翔的進(jìn)化是一個(gè)復(fù)雜的適應(yīng)壓力的實(shí)用結(jié)果。當(dāng)然，鳥類的先驅(qū)者并沒僅僅是為了欣賞一個(gè)新經(jīng)驗(yàn)而開始飛的。空氣層是一比較地不可利用的生境，其中儲(chǔ)備有飛翔的昆蟲食物。飛翔還可以避免陸地上的捕食者，也是一個(gè)機(jī)會(huì)可以又快又廣闊地旅行會(huì)建立新的繁殖區(qū)，各季節(jié)南北的遷徙還能爭(zhēng)取到整年的有利氣候。 無疑地，鳥類是從爬行類祖先進(jìn)化來的，但不應(yīng)無知地猜想是從具膜翼的飛龍（翼爭(zhēng)力）直接進(jìn)化來的。而似乎是從一小群槽齒爬行類（擬鱷類）傳下的。那些發(fā)生恐龍和鳥類?；C據(jù)是太不足給我們關(guān)于鳥類飛行起源的歷史記載。我們只能推理原鳥爬行類經(jīng)過一連串快跑、飛跳、攀樹、降滑——所有的皆引導(dǎo)朝向樹棲生活。鳥類的許多適應(yīng)，如棲術(shù)的裝置和活潑的攀登習(xí)性，預(yù)示著樹棲訓(xùn)練。自然選擇寵愛迅速的、更靈活的，而最后翅膀就變強(qiáng)壯了，足夠于支持鳥類在空中。有一點(diǎn)應(yīng)肯定：羽毛對(duì)于飛翔是絕對(duì)需要的，而飛行的進(jìn)化和羽毛的進(jìn)化必須是同時(shí)進(jìn)行的。絕對(duì)不能支持這個(gè)觀點(diǎn)；說什么鳥的祖先是發(fā)源于具膜翼的飛行者如編幅，以后發(fā)展成羽毛。 鳥翼——起升裝置鳥的飛行，特別是熟悉的振翅飛行是復(fù)雜的。盡管有傳統(tǒng)的空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的謹(jǐn)慎分析和快速照相，但有許多還是不能理解。然而鳥翼是個(gè)方向舵，要受空氣動(dòng)力學(xué)規(guī)律的支配。它適應(yīng)于高飛低速度，毫不奇怪，這與早期低速度飛機(jī)的翼相似。鳥翼的橫斷面是流線形的，下面消凹（弧形），具小的緊裝羽，其最靠前的邊緣與空氣相遇。空氣有效地從翼上滑過以最小的拖力使翼升起。有的是由翼下面的正壓使翼上升。但在上面氣流越過凸面更快更遠(yuǎn)，產(chǎn)生一負(fù)壓提供全開力的三分之二多。圖 15 鳥翼的空氣動(dòng)力學(xué)由翼面或翼從右邊到左邊所形成的空氣圖案。 A低沖角的正常飛翔。當(dāng)空氣平穩(wěn)地滑過翼面，在上翼面的地區(qū)是低壓力的，而下器面的地區(qū)則是高壓的，器就上舉。B當(dāng)沖角太大時(shí)，翼上面出現(xiàn)了破壞上舉的騷動(dòng)，就出現(xiàn)失舉。C防止失速可由一翼維指引一層快速空氣滑過翼的上面。（仿Welty，J．C．）翼的阻升比決定于傾斜角（沖角）和速度。有一定負(fù)荷的翼能在高速和小沖角下，或在低速度大沖角下越過空氣。但當(dāng)速度減小時(shí)，沖角變得太陡峭，湍流就發(fā)生在上面，不能上升，就發(fā)生失速。沿著領(lǐng)導(dǎo)緣安置一翼縫（wing slot），就有一層快速流動(dòng)空氣越過上翼面，這樣就能延緩或阻止失速。翼縫過去是、現(xiàn)在仍然是被飛機(jī)在慢速飛行時(shí)使用。在鳥類發(fā)展有二種翼縫：（1）小翼羽（alula）在大拇指上，一群小羽毛成一中翼縫。（2）初級(jí)飛羽間形成的翼尖縫。在許多鳴禽中，這兩種翼縫在一起幾乎給全部翼的外半（最重要的空氣動(dòng)力），配備了防止失速縫。 鳥翼的基本型 鳥翼大小形狀不一，因?yàn)樗鼈兒艹晒Φ亻_拓了各種棲境，就需要特殊的空氣動(dòng)力。以下四種是易認(rèn)識(shí)的鳥翼（Savile，1957）。 橢圓形翼（elliptic Wings）那些必須在森林棲境中演習(xí)的鳥如麻雀、鶯、鴿、啄木鳥和喜鵲有橢圓形翼。這種型是低的縱橫比（low aspect ratio）（長寬比）。麻雀翼的輪廓與第二次世界大戰(zhàn)時(shí)盛傳的英國烈火戰(zhàn)斗機(jī)幾乎相等——也是一種高度靈活的飛行者。橢圓形翼在初級(jí)飛羽中是高度的縫式；這是一個(gè)適應(yīng)于急轉(zhuǎn)彎、低速度飛行和經(jīng)常著陸以及起飛時(shí)防止失舉。每個(gè)分開的初級(jí)飛羽表現(xiàn)象一狹的翼，有個(gè)高沖角，提供了在低速度的高舉。橢圓形翼的高度操縱靈敏性的榜樣就是小小的四十雀。 高速翼（high－Speed wings）鳥類靠翅膀攝食的，如燕子、蜂鳥和雨燕，或長途遷徒的，如沙鷸、燕鷗，其翼箭形，后端細(xì)長尖。其斷面頗扁，有一中等的高縱橫比，缺少前一類的翼尖縫特征。翼箭形和翼尖的寬闊分開減少“翼稍渦流”，即翼尖容易發(fā)生的湍流，這種湍流產(chǎn)生拖泄?，F(xiàn)存飛得最快的馬如隼和沙鷸分別每小時(shí)能飛360和175公里/小時(shí)）分別屬于這一類。 高飛翼（soaring wings） 海洋高飛鳥有高度縱橫比(highaspectratio）的翼正象翱翔機(jī)。這類包括信天翁、軍艦鳥、塘鵝和海鷗。這樣無翼縫的長狹翼適于高速度、高舉和動(dòng)力高飛。在所有翼中，它們具有最高效的空氣動(dòng)力，但沒有陸地高飛者的寬闊縫翼那么技巧。動(dòng)力高飛者已經(jīng)學(xué)到如何去利用這高度可信賴的海風(fēng)，使用各種不同速度的鄰近氣流。高舉翼（bighlift wings） 禿鷲、鷹、兀鷹、貓頭鷹和鶚——負(fù)重量的捕食者——翼具縫、小翼羽和顯著的弧，所有這些都促進(jìn)在低速度的高舉。這些鳥類中有許多是陸地的高飛著，這寬闊的、具縫的翼能敏感地反應(yīng)并巧妙地靜止高飛在反復(fù)無常的氣流中越過陸地。第二節(jié) 鳥類身體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)鳥類不僅具備適應(yīng)飛翔生活的一些特征，還具有一些其它獨(dú)特的特征，綜觀鳥類身體結(jié)構(gòu)，它們具有以下特點(diǎn)：1 身體通常紡錘形，分為四部：頭、頸、軀干和尾；頸長，沒有固定的比例，供平衡和收集食物。2 肢成對(duì)，前肢通常適于飛行；后肢變化成各種各樣適于棲息、步行和游泳，足具四趾（主要的）。3 表皮的外骨骼羽毛和腳鱗；表皮和真皮的薄皮膚；無汗腺；尾的基部具有以嘴整理羽毛的油脂腺；外耳殼退化。4 骨骼完全骨質(zhì)化，具空氣腔或囊；頭骨與單一枕骨髁融合；顎蓋以角質(zhì)喙；肋骨小；脊骨趨向于愈合，特別是末端脊骨；胸骨十分發(fā)達(dá)成龍骨；或退化無龍骨；無齒。5 神經(jīng)系統(tǒng)十分發(fā)達(dá)，腦具十二對(duì)腦神經(jīng)。6循環(huán)系統(tǒng)具有四室的心；右動(dòng)脈弓存留著；腎門系統(tǒng)退化；紅細(xì)胞具核。7熱血的動(dòng)物（恒溫動(dòng)物）。8呼吸作用由稍為擴(kuò)張的肺進(jìn)行，在內(nèi)臟器官和骨骼中具薄氣囊，在氣管和支氣管交界處有鳴管（聲盒），具有雙重呼吸的功能。9排泄系統(tǒng)是后腎；輸尿管開口于泄殖腔；無膀胱；尿半固體；尿酸是主要的含氮廢物。10雌雄異體；成對(duì)睪丸，輸精管開口于泄殖腔；雌性具有左卵巢和輸卵管；鴨、鵝、平胸類和其他一些身具有交配器官。11 體內(nèi)受精；有多卵黃的羊膜卵并有硬的鈣質(zhì)殼，發(fā)育時(shí)有胚膜；外界孵卵；孵化時(shí)幼雛是活潑的早成雛（Precocia）或是無力裸露的晚成雛（altriciat）。 第三節(jié) 遷徒和航行也許鳥類掌握飛翔的技能，并成功地運(yùn)用這本領(lǐng)做長久、艱苦的贏得．人類的驚異和好奇的季節(jié)性遷徒是必然的。1 遷徒的意義遷徒這個(gè)名詞是指鳥類在其夏天繁殖區(qū)和過各區(qū)之間所進(jìn)行的有規(guī)律的、廣泛的、季節(jié)性的運(yùn)動(dòng)。遷徙的主要好處顯然是能使鳥類始終生活在最適的氣候里，并有豐富無窮的食物來源，有利于維持它們強(qiáng)烈的代謝。遷徒還能為養(yǎng)育后代創(chuàng)造最適合的條件，因?yàn)轲B(yǎng)育后代需要特別大量的食物。在遙遠(yuǎn)的北方，能最大量地孵隊(duì)那里夏季晝長，有豐富的昆蟲，親鳥能有機(jī)會(huì)充分收集食物。在北方敵害較少，而且這短暫的一年一度的脆弱幼鳥的出現(xiàn)不會(huì)促使敵害種群形成。遷徒能大大擴(kuò)大活動(dòng)的空間，有利于繁殖和減少爭(zhēng)奪占區(qū)的行為。當(dāng)然遷徒也有利于自動(dòng)平衡，能使鳥類避免氣候懸殊。2 遷徒的起源 遷徒在鳥類已形成一固定的行為，長期以來變成了遺傳的本能。但是什么激發(fā)遷徒的起源呢？無疑的，這是生態(tài)壓力。我們應(yīng)該想象得到，鳥類正如其他動(dòng)物一樣，僅僅是被迫時(shí)才移動(dòng)的。一個(gè)遷徙理論指出：當(dāng)北半球是暖和的而且整年食物條件又是良好時(shí)，鳥類是分散在北半球的。當(dāng)冰期來到了，鳥類為了生存就被迫遷到南方。當(dāng)冰期過去，春天它們就回到北方。由于冬季和夏季急劇的變化，冬天只好又被迫到南方去。這樣長久了，形成了穩(wěn)定的固定習(xí)慣。另一理論的觀點(diǎn)集中于鳥類的祖家在熱帶，某些鳥類在繁殖季節(jié)，為了避免擁擠和競(jìng)爭(zhēng)到了北方。在養(yǎng)育完后代后又回去。3 遷徙航線 大多數(shù)候鳥很好地建立一個(gè)南北航線。因?yàn)榇蠖鄶?shù)鳥類（和其他動(dòng)物）住在北半球，在那里集中了大部分陸地，大部分候鳥冬天在南方，夏天在北方。在4，000或更多候鳥種類中（比鳥類總數(shù)一半稍低一些），大多數(shù)在北半球的北方繁殖；例如加拿大的候鳥比墨西哥的候鳥百分率高得多。有的在秋季和春季使用不同的航線。有些，尤其是某些水生種類在極短時(shí)間內(nèi)完成它們的遷徒航程。然而有些在悠閑狀態(tài)進(jìn)行旅行，經(jīng)常在各處停留取食。有些鶯它們從中美的過冬到加拿大的夏天繁殖區(qū)要用50－60天。并非一種鳥的所有成員都同時(shí)遷徙；有不少掉隊(duì)的，直到其他成員已很好地進(jìn)行營巢才到達(dá)夏季繁殖地區(qū)。有些鳥例如知更鳥是“氣象候鳥”，隨著冬天的過去而向北移。它們到達(dá)夏天繁殖地點(diǎn)也是按不同氣候決定的。其他如紫燕和貓嘯鶇是“本能候鳥”，不受連年的氣候變化的影響。在美國東部某州有描嘯鶇的記載，指出該鳥約在四月中旬到達(dá)某一特定地點(diǎn)，五年中其到達(dá)的時(shí)間前后錯(cuò)動(dòng)不超過一天。許多觀察家也揭示該鳥同樣的個(gè)體不但回到同樣地方，而且是回到以前季節(jié)所占領(lǐng)的同樣的占區(qū)。圖 31 鳥類的遷徙路線 許多更小的種類在夜間過徙，白天進(jìn)食，其他的主要是白天遷徙；許多游禽與涉禽則不分日夜。它們飛行的高空大不一樣。雖然用雷達(dá)測(cè)高儀觀察到有些雀形目（棲木鳥）能飛高達(dá)6，400米（差不多4英里），但大多數(shù)（90％）在1，500米以下飛。候鳥在水面上比在陸地上飛得更高，在晚上也比白天飛得高。 許多鳥類能沿著陸上明顯的標(biāo)志如河流和海岸線遷飛，但有些其他的鳥，在其航程中它們毫不猶豫地飛過片遍的水域。有些鳥類遷徙的航道極寬，而另外的，如某種鷂則限制在極狹的航道。由于食物的關(guān)系，它們堅(jiān)持沿海岸線飛行。 有些種類是以長距離遷徙聞名的。北極燕鷗是最大的全球跨躍者，在北極圈的北部繁殖，冬天就遠(yuǎn)離18000公里以外到南極去。這種也是有名的進(jìn)行一個(gè)繞行的遷徙，由北美越過歐洲和非洲的海岸線以后到越冬處。其他鳥類在阿拉斯加繁殖后直接下來到北美和南美的太平洋海岸。 許多小鳴禽也進(jìn)行集體大遷徙。非洲是歐洲鳥類適宜的過冬地點(diǎn)，許多鳥類由亞洲中部飛到那里