羽毛是一种“死”结构,类似于人类的头发或指甲,由相同的基本成分,即角质蛋白组成。这意味着,当它们受到损伤时,羽毛无法自我修复,唯一的办法是完全替换。鸟类这种全部或部分羽毛的替换称为换羽。除了提供一套全新的健康羽毛外,换羽通常还为鸟类外观带来新的颜色或图案,可以指示出鸟的年龄、性别或一年中的季节。
换羽通过用全新的羽毛替换磨损或损坏的羽毛,使鸟类保持最佳飞行状态。然而,如果一只鸟因为意外失去了一整根羽毛,那么这根羽毛将立即开始重新生长,而不是等待下一次换羽。(这就是为什么人们会剪掉圈养鸟类的羽毛,而不是把它们整根拔出来。)
换羽是对由季节变化引起的荷尔蒙变化的反应。整个过程是复杂的,关于如何控制这个过程还有许多问题。对换羽模式的基本了解有助于鉴定许多物种和确定它们的年龄。
换羽时间安排
长出新羽毛需要很大的精力。因此,时间安排很重要,鸟类通常会对换羽进行时间安排,以避开其他高能量需求的时期,如筑巢或迁徙。对于体型较大的鸟类来说,换羽的时间可能更为复杂,因为长出较大的羽毛意味着它们的换羽过程比体型较小的鸟类需要更长的时间。这就是为什么有些鸟类会部分换羽的原因之一。
换羽期命名
科学界有三种主要的羽毛描述系统。
鸟类观察者最常用的方法是区分冬季(非繁殖)羽毛和夏季(繁殖)羽毛。这种方法在某些非正式情况下非常有用,但不足以对换羽进行详细的分析。
因此,科学家通常使用一种称为“汉弗莱-帕克斯命名法”的系统,这种命名法可以适应换羽模式的变化,特别是热带物种、海鸟和其他不遵循年度周期物种的换羽模式。
第三个命名系统是鸟类环志工作者使用的,这里不做描述。
汉弗莱-帕克斯体系
汉弗莱-帕克斯体系的核心理念是所有鸟类都有一个基本的羽毛,许多鸟类也有一个交替的羽毛。它们通常(但不总是)分别类似于冬季和夏季的羽毛。汉弗莱-帕克斯体系对观鸟者来说可能会有点困惑,他们通常将一只鸟光鲜的夏季羽毛作为其主要外观。而在汉弗莱-帕克斯系统中,这被称为候补羽毛,因为鸟类一年中只有一小部分时间在这些光鲜的羽毛中度过。一年中剩下的时间里,它们都处于非繁殖状态,通常是在完全换羽之后。这时的羽毛被称为基本羽毛。
一年四季长相相同的物种都称为基本羽毛。
在许多物种中,春季繁殖期的羽毛更加丰富多彩,这被称为汉弗莱-帕克斯系统下的交替羽毛。
汉弗莱-帕克斯系统的一个优点是它能够描述鸟类一生中的换羽和羽毛形态。这意味着该系统可以帮助科学家和鸟类观察者确定一只特定的鸟的年龄。下图以银鸥为例描述了羽毛和年龄的关系。
汉弗莱-帕克斯系统最早于1959年在科学杂志《海雀》上由汉弗莱.和帕克斯撰文提出。题目是《研究换羽和羽毛的方法》《海雀》杂志76:1-31期。
利用换羽状态确定鸟的年龄
有些物种在一年内即可获得成年羽毛。另一些则需要5年(例如鹰)才能长到成年的羽毛。海鸥通常被分为“3年生海鸥”或“4年生海鸥”等类别,这是根据海鸥长到成年羽毛所需的时间而定的。
这张图表说明了汉弗莱-帕克斯系统下的换羽和羽毛命名法。右边是一只银鸥从幼年到成年四年的发育过程。请注意,这一换羽期涵盖了长达4个月的范围,专指银鸥,并且只是近似值。有些鸟会更早地开始换羽,而另一些则会晚些。并不是所有的羽毛都在换羽过程中一次脱落,所以一只鸟在换羽期每一周的样子可能会大不相同。对于银鸥,第二次换羽可能需要长达6个月的时间才能完成。在图表中,换羽期前的“P”表示部分换羽。
每年有几个换羽期?
鸟类多久换羽一次?这因物种而异,但几乎所有鸟类都分为以下三类:
每年一次完整的换羽:例如山雀、捕蝇鸟、鹰、蜂鸟、松鸦、猫头鹰、燕子、画眉、绿鹃和啄木鸟等。
繁殖季节前一次完全换羽和一次部分换羽:这类鸟类,如鹀、唐纳雀和莺,在筑巢后换羽并获得基本羽毛。然后,在下一个繁殖季节之前,它们会有一部分身体羽毛的换羽,雄性通常换成光鲜亮丽的交替羽毛(繁殖羽),虽然雌性通常不会换出明亮的羽毛,但它们也会经历同样的部分换羽过程。
每年两次完全换羽:只有少数物种每年经历两次完全换羽。其中大多数生活在环境导致羽毛严重磨损的地区。例如长嘴沼泽鹪鹩和食米鸟,这两个物种经常穿行在粗糙的植被中,因而导致羽毛磨损严重。这些鸟一年中有一次完全换羽成基本羽毛和另一次完全换羽成交替羽毛的过程。虽然沼泽鹪鹩在冬季和夏季看起来并没有太大区别,但雄性食米鸟的羽毛从棕色和条纹状的基本羽毛变成了粗壮、黑色和奶油色的交替羽毛。
靛蓝彩鹀雌鸟(Passerina cyanea)整体呈棕色。幼年雄性靛蓝彩鹀的羽毛也很相似
摄影:Kelly Colgan Azar
一岁的雄性靛蓝彩鹀----冬季和春季成年雄性呈棕色和蓝色混合图案
摄影:Carlos Escamilla
随着夏天的临近,雄性靛蓝彩鹀进入交替羽毛过度期,颜色时变得更蓝
摄影:Cleber Ferreira
到了夏天,完成交替羽毛换羽的成年雄性变成了明亮的蓝色
摄影:Norm Townsend
来源:
观鸟者
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