黄腹山雀换毛可以吃虫吗？人类的干预是否会影响大自然

文|曹操的历史书

编辑|曹操的历史书

在北欧寒冷的冬季，鸟类的生存可能具有挑战性。人类经常为越冬鸟类提供食物，从而提高它们的冬季生存能力。

这项研究表明，在永久饲养者附近越冬的大山雀多余的皮下脂肪储备会使它们在起飞时变慢，这增加了它们对捕食者的暴露。

最优体重假说假设越冬鸟类的身体储备在饥饿和捕食的风险之间取得平衡。在这项研究中，我们测试了在食物资源不太可预测的条件下越冬大山雀（Parusmajor）的体重是否更高。

我们比较了大山雀成年雄性的体重、体重指数、起飞速度和在小城市地区越冬的明显存活率，无论是在提供永久获取食物数月的喂食器附近，还是在提供不规则获取食物的喂食器附近。在永久喂食器附近越冬的鸟类的体重和体重指数更大，而起飞速度和表观生存率较低，而不是在不规则喂食器附近越冬的鸟类。

光周期和低环境温度直接影响越冬鸟类的体重和能量储备，留鸟经常通过增加皮下脂肪储备来应对温带气候的冬季条件。小型雀形目鸟类通常在冬季过夜前增加约10%的额外体重。

然而，在北欧最冷、最长的冬夜，大山雀（Parusmajor）会失去多达四分之一的夜间体重，需要在第二天补充。虽然能量储备对于避免饥饿至关重要，但越冬鸟类通常将其身体储备维持在生理能力以下，这表明与过度的身体能量储备相关。有人认为，捕食风险是肥胖的代价，因为体重可能会使鸟类逃离猎物的飞行和逃跑的速度变慢。

研究发现，鸟类的皮下脂肪储备和体重减少，捕食者风险较高。然而，只有少数研究表明身体储备对起飞速度和机动性有负面影响。

然而，大多数研究表明，体重对猎物的逃跑能力没有额外的影响。这种差异可能会出现，因为获得多余的身体储备是一项耗时的活动，增加了对捕食者的暴露。

喂鸟是人类在城市和农村地区为野生鸟类提供食物的活动，通常使用专门设计的喂鸟器。这项活动历史悠久，起源于几个世纪前。它已成为一些国家第二受欢迎的爱好和经济的重要组成部分，人们购买鸟类食物，喂鸟器，鸟舍和其他喂食和观察鸟类的设备。

尽管在几乎总是放养的喂食器中越冬的鸟类可以无限制地获取食物，以建立其能量储备并提高越冬存活率和繁殖成功率，但有证据表明，不受限制的喂食会产生多种不利的生态和生理影响，喂鸟的成本主要与捕食风险增加有关，因为喂鸟器吸引了许多猎物个体及其捕食者，如鹰和家猫。

喂鸟可能促进对鸟类的依赖，增加竞争，导致营养不良，并促进传染病的传播。

对于不定期参加喂食器的鸟类来说，这些成本不那么重要，因为它们需要比喂食者所能提供的更多样化的饮食。然而，严重依赖补充食物的鸟类，特别是在恶劣的气候条件下，可能会借此机会食用人类在喂鸟器提供的额外数量可能无限量的食物。

喂食器中食物存在的规律性也应该影响鸟类的能量调节和脂肪储备。缓存和非缓存鸣禽物种冬季食物相关行为的动态优化模型预测，与持续获取食物相比，获取食物的更大变异性应该导致更大的体脂储备。

圈养环境中的实验测试显示，对于从属和占主导地位的卡罗来纳山雀，个体在冬季不规则喂养的条件下增加了脂肪储存。因此，与面临持续即兴食品供应的个人相比，我们可能会期望面临不可预测/不规则食物供应的个体拥有更多的脂肪储备。

在这项研究中，我们比较了具有永久喂食器和具有非永久性和不规则食物资源的饲养器的常驻成年雄性大山雀的夜间体重、起飞速度和越冬存活率。

第一组鸟类在整个非繁殖季节期间获得无限量的葵花籽，而在非永久性喂养的条件下，每周为鸟类提供2-3次食物，每天少于2小时。我们预测，在永久喂食器附近越冬的大山雀在起飞时体重更高，速度更低，这可能会影响它们的冬季生存。

每年冬天，我们在每个区域安装了3-4个喂鸟器。喂食者主要吸引大山雀、蓝山雀、绿雀（绿雀）。在一个小屋区，我们从2月中旬到次年<>月提供食物。

我们用带壳的黑油葵花籽诱饵喂食器，在恒定的喂食制度（永久喂食）下，食物全天和研究季节都可以获得。在另一个小屋区域，我们每周两次为喂食器提供有限的食物量，大约12小时（不规则喂养制度）。

前一个季节在该地区繁殖的几只雄性大山雀更喜欢在繁殖地附近越冬而不离开该地区。所有的雄性都是在繁殖季节捕获的，在捕获时，我们对它们称重并测量它们的翅膀长度。在接下来的冬季，我们还抓住了它们中的每一个。在5月底至1月之间，这些鸟被捕获了三到五次。

在每次捕获时，我们使用弹簧秤测量鸟类的翅膀长度和重量。每只鸟在前一个夏天或前一个冬天都用金属带和可单独识别的塑料带绑起来。

我们研究了5只成年雄性大山雀在永久喂养领域和6只雄性不规则喂养领域。在这项研究中，我们只考虑了成年雄性，因为它们在群中比雌性和幼年雄性占主导地位，而且它们的生理质量和生存并不取决于其群体的社会结构。

为了测试大山雀的体重是否损害了它们的逃生速度，我们在它们日常活动的最后30分钟内捕捉了这些鸟，并在称重程序后，将每只大山雀放入一个手提袋中30秒。在这个令人震惊的过程之后，我们打开了收容箱并释放了这只鸟。

这些鸟可以通过水平飞行第一米来逃脱，因为它们必须穿过一个纸板箱。我们测量了每只鸟在逃跑时水平飞到距离鸟头40厘米的线所需的时间，完成这个距离所需的时间被转换为速度。

一周内只对每只大山雀进行了一次试验，每只鸟都进行了三到五次测试。两个研究地点的鸟类总是被捕获，并且连续几天测量它们的起飞速度，以避免季节和日期的可能影响。

为了控制体重对每只鸟大小的作用，我们通过将体重除以翅膀长度的三次方来计算体重指数（BMI）。

额外的体重会增加机翼负荷，从而对机动性和逃生行为的速度产生负面影响。因此，翅膀长度对能量储备具有生物学意义，并最终对捕食风险具有生物学意义。起飞速度测量期间的环境温度在0至3°C之间。

简单回归模型具有统计学意义（χ2=6.263，df=1，p<0.012），解释了17.0%的成年男性表观生存率，喂养方案是一个重要的预测因子（Waldχ2=4.92，df=1，p=0.027）。

成年雄性大山雀在不规则喂养组（92%）的存活率高于常规喂养组（64%）。因此，无法度过冬季的相对风险为4.46（优势比=6.39）。

在冬季，来自持续摄食地点的成年雄性大山雀明显比不规则摄食的鸟类（20.4±0.06g：t检验，t=18.8，df=0.04，p<20.98）明显重（45.9±±0.0001g，平均值分别为±标准误差±42.64g）明显更重（0.239.54g，平均值±SE）。t检验，t=0.18，df=11，p<52.51）。

不规则喂食组起飞时的平均速度为0.0001±3.81米/秒（平均±标准误差），高于持续喂食组的0.02±3.48米/秒（平均±标准误差）。

恒定喂养组夏季和冬季测量的平均体重存在显着差异（配对t检验，t=-22.74，p<0.0001），不规则喂养组的季节间测量值存在显着差异（配对t检验，t=-17.36，p<0.0001）。

在两个喂养组中，鸟类在冬季都较重（图1A）。此外，在恒定喂养组和不规则喂养组中，夏季和冬季测量的BMI存在显着差异（配对t检验，分别为t=-29.76，p<0.0001和t=-6.3，p<0.0001）（图1B）。

图1.（A）夏季和冬季恒定（黑色符号）和不规则（开放符号）

平均体重（冬季）与起飞速度（r=-0.91，p<0.0001）之间存在很强的 负相关关系（图2A），BMI与起飞速度之间存在很强的负相关（r=-0.80，p <0.0001）（图2B）。

简单的线性回归模型表明，将体重（g）和BMI增加0值会使冬季起飞时雄性大山雀的平均速度分别降低22.0m/s和09.0m/s（平均±标准误差）（均<0001.2）（图<>B）。

图2（A）平均体重和起飞速度之间的关系，（B）冬季恒定（黑色符号）和不规则喂食（开放符号）位置

这项研究的结果表明，在永久喂食器附近越冬的个体中，成年雄性的体重和体重指数大于在不规则喂食器附近越冬的个体。

相比之下，在不规则喂食者附近越冬的雄性大山雀的起飞速度和表观存活率更高。这表明越冬鸟类并不总是遵循最佳体重假说预测的育肥策略，并且体重、起飞速度和生存之间存在联系。

大多数实验研究尚未发现小型鸟类每日体重增加对其逃生速度和机动性有显著影响。雀形目鸟类通常在冬季过夜前获得高达10%的额外体重，包括能量储备。

据信，这种规模的体重增加不足以影响起飞和生存的速度。然而，这项研究的结果表明，在随意提供食物的地区越冬的大山雀的体重和体重指数大幅增加，起飞速度下降，表观生存率降低。

在永久供应的喂食器区域越冬的雄性大山雀体重较大的可能原因是基本群成员之间的竞争。大山雀不会囤积食物;它们不会从喂食器中取出葵花籽以将其缓存以备后食用]。相反，大山雀倾向于尽快食用所有食物。否则，食物将被基本羊群的其他成员食用。

虽然这种由于竞争引起的暴饮暴食可以在数小时和数天的时间尺度内解释，但在高度可预测的食物供应和可及性条件下建立过量的每日身体储备不能用最佳体重假说来解释。

一些研究表明，来自城市（由人类提供额外食物）种群的鸟类可能比来自非城市（没有额外食物）栖息地的个体更重，可能是因为它们在人类居住区的食物中能量含量更高。葵花籽是供应喂鸟器最受欢迎的食物之一。种子含有至少40-50%的脂肪，这种食物被称为鸟类的高能量饮食。

鸟类的新陈代谢很快，这意味着它们可以快速燃烧卡路里。越冬大山雀通常与复合群的其他成员（几个基本群的聚集）一起旅行寻找食物时，覆盖的距离要远得多。我们经常等待0.5-1.5小时，直到第一只鸟到达喂食器，无法永久获取食物，而几乎所有当地的雄性大山雀都与永久喂食器保持50-150米的距离。

这表明，与在不规则地提供葵花籽的喂食器附近越冬的鸟类相比，在永久喂食器附近越冬的大山雀在食用高能量饮食时可能身体不那么活跃。

高体脂水平或肥胖在人类和一些家养哺乳动物中定义明确。然而，如何定义鸟类肥胖仍不清楚。一种定义是，当一只鸟的体重比平时高约20%时，它就会肥胖。

在这项研究中，在永久喂食器附近越冬的鸟类的夜间体重约为7.7%，BMI比在不规则喂食器附近越冬的鸟类高7.2%。我们的研究结果表明，永久喂食器周围的大多数鸟类可以被认为是超重而不是肥胖。

由于大山雀在永久摄食者附近的被动性避免攻击捕食者，我们不能排除由于野生鸟类暴饮暴食和超重而导致的代谢疾病。因此，需要进一步调查和测试永久喂食器的鸟类是否存在超重和肥胖相关疾病、氧化应激和中枢神经系统炎症。

总体而言，这项研究表明，越冬鸟类的身体储备不仅仅受到感知到的捕食者风险和饥饿风险之间的相互作用的限制。在城市/郊区，可以无限制且可预测地获取人类提供的食物来源的鸟类可以消耗比最佳体重假说预测的更多的食物。

休斯顿，人工智能;麦克纳马拉，J.M.冬季小鸟脂肪储备和死亡率水平的理论研究.奥尼斯扫描。 1993， 24， 205.[谷歌学术][交叉参考]

布罗丁，A.为什么囤积的鸟在冬天会以错误的方式增加脂肪？来自动态模型的建议。行为。 2000， 11， 27–39.[谷歌学术][交叉参考]

Lehikoinen，E.越冬雀形目每日体重周期的季节性及其后果。奥尼斯扫描。 1987， 18， 216.[谷歌学术][交叉参考]

Haftorn，S.山雀的季节性和昼夜体重变化，基于对个体鸟类的分析。威尔逊公牛。 1989， 101， 217–235.[谷歌学术]

克拉姆斯，I.;西拉尔;苏拉卡;克拉马;兰塔拉;Ramey，G.越冬大山雀的育肥策略支持在极低环境温度条件下的最佳体重假说。功能。 2010， 24， 172–177.[谷歌学术][交叉参考]

克拉姆斯，I.;西鲁尔;弗鲁布列夫斯卡;诺德;兰塔拉;夜间失去身体储备表明，在极低的环境温度下越冬的次级大山雀的生存风险很高。生态学 2013， 172， 339–346.[谷歌学术][交叉参考]