衛星追蹤歷時六年 中國科學家領銜揭開遊隼遷徙秘密

遊隼是什麼綱類動物

中新網北京3月4日電 （記者 孫自法）世界上每年有數十億隻候鳥在繁殖地和越冬地之間遷徙，其遷徙路線幾乎遍佈全球。它們遷徙路線形成的原因是什麼、遷徙距離受何因素影響等科學問題，一直以來備受學界關注。

被衛星追蹤的遊隼停在它位於俄羅斯勒拿河三角洲的築巢地（圖片來自Andrew Dixon）。施普林格·自然 供圖

中國科學院動物研究所詹祥江實驗室團隊透過整合多年衛星追蹤資料和種群基因組資訊，建立一套北極遊隼遷徙系統，揭秘了其遷徙路線的主要形成原因和長距離遷徙關鍵基因。由中國科學家領銜最新完成的這項鳥類遷徙研究重要成果論文，北京時間3月4日凌晨在國際頂級學術期刊《自然》線上發表。

亞歐大陸游隼遷徙系統。中科院動物所 供圖

研究團隊介紹說，遊隼是世界上飛行速度最快的動物之一，最高俯衝速度接近390公里每小時，它也是地球上最成功的頂級捕食者之一，廣泛分佈在除南極洲之外的全球六大洲。本項研究中，科研人員歷時6年，在北極圈自西向東的遊隼主要繁殖地（科拉半島、科爾古耶夫島、亞馬爾半島、泰梅爾半島、勒拿河、科雷馬河）為56只遊隼佩戴衛星追蹤器，構建出一套北極遊隼遷徙系統。衛星追蹤發現這些北極遊隼主要使用5條遷徙路線，在種群和個體水平上具有非常高的遷徙連線度和重複性。而且，這些種群的遷徙距離顯著不同：西部兩群短距離遷徙（平均3600公里），東部四群長距離遷徙（平均6400公里）。

研究團隊對其中4個地區35只遊隼的種群基因組學分析顯示，西部的科拉和科爾古耶夫種群以及東部的亞馬爾和科雷馬種群分別具有最近共同祖先。基於該研究中開發的全基因組模型，估計長/短距離種群的分化時間大概在末次冰盛期（約2萬至3萬年前）前後。種群動態推斷及潛在繁殖、越冬地重建結果顯示，在末次冰盛期到全新世的轉換過程中，因冰川消退而帶動的繁殖地向北退縮以及越冬地變遷可能是遊隼遷徙路線形成的主要歷史原因。

北極遊隼遷徙路線變遷和長距離遷徙遺傳基礎。中科院動物所 供圖

對於當前的遷徙路線而言，研究人員發現不同路線之間的環境異質性很強，環境鉅變區域與遷徙路線邊界高度吻合，並且路線之間的差異與選擇性遺傳分化的相關程度明顯大於中性遺傳分化，說明環境的差異以及相關的本地適應在維持當前遷徙路線中發揮著重要作用。

進一步透過對距離長短遷徙種群基因組的對比分析，研究人員首次發現一個和記憶能力相關的基因ADCY8在長距離遷徙種群中受到正選擇，實驗證明長、短遷徙種群主要基因型存在功能差異，揭示了長時記憶可能是鳥類長距離遷徙的重要基礎。

研究人員還透過模擬預測提醒說，在未來全球變暖日益嚴重的情境下，亞歐大陸西部的北極遊隼種群可能會面對兩方面的威脅：遷徙策略的改變和主要繁殖地的退縮。

據瞭解，這項最新研究由中科院動物研究所主導，中科院生物物理研究所、英國卡迪夫大學、俄羅斯科學院烏拉爾分院、德國馬普動物行為研究所等參與合作完成。

該研究首次全面結合遙感衛星追蹤、基因組學、神經生物學等多種新型研究手段，透過多學科的整合分析，從行為、進化、遺傳、生態及全球氣候變化等多個維度，闡明北極鳥類遷徙路線過去形成歷史、當前維持機制以及未來變化趨勢，並發現鳥類長距離遷徙的關鍵基因，展現學科交叉型的創新性研究在遷徙鳥類保護中的重要作用。（完）