地球磁场的强度、磁倾角（磁力线与地平线之间的夹角）和磁偏角（地理北与磁北之间的夹角）的组合是地球上不同位置的重要 “地磁特征”。研究表明鸟类可以利用这些地磁特征结合其它线索非常精确地返回到其出生地点几米的范围内（Thorup et al., 2007; Mouritsen, 2018）。即使在迁徙过程中发生很大的偏航，鸟类也能够调整自己的飞行方向，从它们所经历的磁场信号所暗示的位置 “返回”其正确的迁徙路线上（Kishkinev et al., 2021）。鸟类这种定期精准返回某一特定区域（如出生地/繁殖地，越冬地或觅食地等）的特性被称为“地点忠实性”。但鸟类是如何知道何时何地停止迁徙的，这是一个未解之谜。 

　　近日，来自英国牛津大学动物系的Tim Guilford、Joe Wynn等人联合德国奥尔登堡大学神经感觉科研中心的Henrik Mouritsen教授，利用近一个世纪的迁徙鸣禽-欧亚芦苇莺的环志回收数据来研究鸟类在迁徙过程中定位出生/繁殖地点时是否使用地磁场信息。环志法是研究候鸟迁徙规律的有效途径，也是监测鸟类资源和栖息地变化的重要手段。鸟类环志是指将国际通行的印有特殊标记的材料佩戴或植入鸟类身体对其进行标记，然后将鸟放归自然，通过再捕获、野外观察、无线电跟踪或卫星跟踪等方法获得鸟类生物学和生态学信息的科研活动。研究团队正是利用来自芦苇莺连续几年的17799个环志回收数据（1940-2018年）研究地球磁场的波动是否可以预测迁徙鸟类返回地点的变化。 

　　由于地球磁场参数（磁倾角、磁偏角、磁场强度等）每年都有轻微变化，因此鸟类个体出生/繁殖地点当时的磁参数值在后面的每年都会出现在不同的位置。如果鸟类使用某种磁场参数来确定其出生/繁殖地点的位置，那么可以预测鸟类迁徙目的地点不同年份之间的位置变化会重现特定磁场参数位置的逐年变化。研究分析结果表明芦苇莺的迁徙目的地基本是一年前在出生或繁殖地点所遇到的磁倾角所表示的区域。磁倾角是鸟类在出发前学习的，随后在重新回到出生或繁殖地点时被作为其到达目标地点的一种“停止标志”（图1）。然而，地球上许多地点具有相同的倾角。那么鸟类又是如何解决这种模糊问题的？研究通过分析来自不同迁徙方向的种群数据表明，芦苇莺在遇到第一个正确的磁倾角位置时就会停下。该研究揭示了鸟类以前未被认识的迁徙行为，即鸟类使用磁倾角作为停止标志这样一种非常规的长途导航机制。本研究不仅阐明了鸟类迁徙所具有的地点忠实性的感官和发育生物学基础，也暗示当研究鸟类迁移类群目的地范围变化的驱动因素时，地磁场的长期变化可能也具有一定的重要作用（Wynn et al., 2022）。 

图1 不同的导航假设与观察到的环志数据吻合程度的对比结果。图中所示对所有被检验的假设中实际观测距离与预期距离进行比较，鸟类使用磁倾角时具有较小的差值，差值越小表示假设和实际观测数据之间具有更好地吻合度（Wynn et al., 2022）

　　主要参考文献 

　　Thorup K, Bisson I A, Bowlin M S, et al. Evidence for a navigational map stretching across the continental US in a migratory songbird[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007, 104(46): 18115-18119. 

　　Mouritsen H. Long-distance navigation and magnetoreception in migratory animals[J]. Nature, 2018, 558(7708): 50-59. 

　　Kishkinev D, Packmor F, Zechmeister T, et al. Navigation by extrapolation of geomagnetic cues in a migratory songbird[J]. Current Biology, 2021, 31(7): 1563-1569. 

　　Wynn J, Padget O, Mouritsen H, et al. Magnetic stop signs signal a European songbird’s arrival at the breeding site after migration[J]. Science, 2022, 375(6579): 446-449.（原文链接） 

　　（撰稿：田兰香 /地星室）