编者按

春季是候鸟大规模迁徙和集群活动的季节。每到这一时节，全国各地都在开展丰富多彩的爱鸟护鸟宣传活动。

迁徙是鸟类生命中风险最高的行为，受到体能、天敌等多种因素的制约，而人类的活动常常有意无意地破坏鸟类迁徙的补给站点，给它们的迁徙制造困难，有时甚至对某些物种的存续产生严重影响。我们与鸟类同住地球，知鸟爱鸟护鸟，对维护生态平衡具有积极意义。

有3条迁徙路线途经我国

鸟类是研究生态系统重要的类群生物，它们的足迹遍布全球，占据了各种生态位。我国是鸟类资源最为丰富的地区之一，根据2014年公布的中国第二次湿地资源调查显示，中国有鸟类1332种，约占世界鸟类总数的13.7%，其中候鸟600多种，占世界候鸟的20%。

研究认为，目前全球共有8条候鸟迁徙路线，分别是大西洋迁徙线、黑海—地中海迁徙线、美洲—大西洋迁徙线、美洲—密西西比迁徙线、中亚迁徙线、东亚—澳大利亚迁徙线、太平洋—美洲迁徙线以及西亚—东非迁徙线。迁徙路线涉及世界上几乎所有的雨林、湿地和沼泽，其中有3条路线与我国有着密切关系。

迁徙途中为何要保持队形？

鸟群在迁徙时能够飞行得十分协调。这种现象自古罗马博物学家皮里尼首次对大雁等鸟类作过观察记录以来，一直被人们研究和探索。

目前趋向于3种解释：其一是“节能”说，根据“空气动力学” 或“跑道”原理，鸟类在作“V”字形飞行时，把翅膀放在其他鸟类飞行时所产生的气流之上，可以节约大约70％的能量，这对躯体比较笨重的大雁类来说是至关重要的；其二是“信息”说，在鸟类群飞时，常有一只或几只有经验的领头鸟带路，领头鸟可以为鸟群提供食源、水源等的可靠信息；其三是“安全”说，认为大群鸟类集合在一起的时候，要比单独一只或仅有数只鸟的情况更容易发现敌害，当一只鸟发现敌害时会将信息迅速传递给所有的鸟，鸟群就会立即采取应急对策。

鸟类如何进化而来？

一项历时4年、由我国科学家主导、20个不同国家、约80个机构的200多名科学家参与其中的关于鸟类生命演化谱系及比较基因组学的研究论文，于2014年年底发表，揭示了迄今为止最可靠、全面的鸟类的“生命之树”，解决了早期鸟类演化关系历史争论，确定了物种大爆发和生命演化的顺序。

以往的研究显示，在白垩纪物种大灭绝事件中幸存的鸟类，经历了一次快速的演化。然而，这一快速演化过程在此前一直是个谜。这个国际鸟类基因组联盟，完成了48个鸟类物种的基因组测序、组装和全基因组比较分析，囊括了现代鸟类的主要分支。研究组采用全基因组DNA序列来推断鸟类物种树。

全基因组分析的结果推翻了以前的一些研究结论。新的分析表明，现代鸟类的爆发应该发生在白垩纪物种大灭绝之后1000万~1500万年以内，而不是在此之前。虽然这一时期覆灭了地球上几乎所有的恐龙，但少量的鸟类却存活下来，而且突发性地演化出1万多种新鸟纲物种。预计现存95%的鸟类的祖先均起源于这一时期。研究人员推测大灭绝事件之后原本由恐龙所占据的生态位被鸟类所占据，大灭绝事件释放的新的生态环境为鸟类新物种形成创造了良好条件，导致它们在不到1500万年的时间快速产生很多新物种，这在很大程度上也解释了为何现代鸟类具有如此丰富的多样性。

鸟类面临灭绝时发生了什么？

在一项发表在《基因生物学》杂志上的研究文章中，研究人员分析了包括亚洲朱鹮和美洲白头海雕在内的多个濒危鸟类的基因组，发现这些濒临灭绝的鸟类体内，降解环境毒素的基因有着较高突变率，影响其正常功能；同时与免疫系统相关的基因具有更少的多样性，如朱鹮的基因组杂合度尤其是免疫相关的主要组织相容性复合体（MHC基因）的杂合度，远低于与它近亲但并不濒危的白鹭。

在一个近年来才逐渐恢复多态性的朱鹮种群中，研究人员发现，与大脑功能和新陈代谢相关的基因具有更快的演化速率。这一种群中的基因多样性比预期要多，这为后续的朱鹮种群保护带来了更多希望。

鸟类趣闻

鸟类为什么会鸣唱？

鸣唱学习在鸟类中至少产生了两次独立演化，并且与很多基因的趋同演化相关。发表在《科学》杂志上的一篇文章提出，具有鸣唱学习能力的鸟类，包括黄莺、鹦鹉和蜂鸟，大脑中与鸣唱学习相关的脑基因调控回路，跟人脑中语言相关的区域呈现出趋同表达和演化的特征。研究发现，有50多个相关基因在上述区域表现出相似的变化模式，且这些基因很多与神经联结的形成有关。

此外，一项研究称，鹦鹉具有一套独特的鸣唱学习系统，其中还会嵌套另一个鸣唱学习系统，这也许是其具有模仿人类语言强大能力的原因。

没有牙齿是因为基因丢失？

人们通常认为，演化过程中，新的遗传物质是生物演化出新表型必不可少的条件，但鸟类的演化过程提供了很特殊的证据，说明基因的丢失有时也能引发新表型的出现，如牙齿相关基因的丢失导致现存所有鸟类都没有牙齿。

研究人员认为，鸟类大约在1亿年以前丢失了牙齿，这与它适应新的环境和生活方式有关，而且牙齿的丢失同时还可以起到“减肥”功效，配合骨骼的极端轻量化，使得鸟的重心从头部向身体后方、下方转移，从而使飞行更加稳定。

化石研究发现，生活在约1.5亿年前的始祖鸟是有牙齿的。这意味着，鸟类的牙齿是在演化中逐渐丢失的。与牙釉质、牙本质相关的5个关键基因在大约1亿年以前的鸟类共同祖先中失活，使得鸟类丧失了生成牙齿的功能。

综合化石和基因组的证据，科学家描绘出了鸟类丢失牙齿的全过程：先是前颌上的牙齿丢失和前颌上喙鞘（嘴上部分先角质化）的产生；然后形成了完全的喙，并丢失了全部的牙齿。丢失牙齿后的鸟类获得了形态多变的喙，令鸟类发展出了除取食以外的交流、整理羽毛和温度调控等多种功能。