作者lovele (le)
看板Aves
标题[分享] 鸟类学-鸟类的觅食适应
时间Wed Mar 25 21:19:04 2009
[前言]
鸟以极高的速率消耗能量,因此必须进食频繁以补充燃料,为了觅食产生的适应同样为鸟
类演化上明显的特色。这些特色可以由三个方面来探讨,分别是当觅食时鸟类所采取的运
动模式、喙的构造和特化、以及消化系统的变化。
[觅食技巧]
鸟类在寻找食物时可以采用行、走、跳、飞、潜等方式,例如:伯劳采取的方式类似部分
森林猛禽,为在枝头搜寻地面活动的蜥蜴、蚱蜢、小老鼠或青蛙,然後扑攫,再回到枝头
慢慢分解猎物;乌鸦有系统的在地面步行;秃鹫在天空盘旋扫描地面的死屍或腐肉;鸭子
、鷿鷈、潜鸟、海雀潜水捕鱼或攫取无脊椎生物。
多余养份堆积为脂肪,但是不会超过体重10%,否则会影响生存(飞不动之类的)
[喙的构造]
鸟的喙大小、形状和强度影响一只鸟的摄食食物种类
ex.撕肉、叉鱼、舔白蚁、敲碎种子、吸食花蜜等,在细缝中探索、泥水中滤食
上喙(upper half of the bill or maxilla)和头骨以有弹性的薄骨片(nasofrontal
hinge),水鸟的上喙不是完全僵硬的,有些物种有弹性和触觉。
下喙(Lower half of the bill, lower jaw or mandible)後端为四方骨(quadrate)构成
的关节。
喙表层由角质化的鞘包覆,无牙齿,在喙缘形成缺刻、齿状突起、或锐利的边缘。
头骨细微构造得以减轻重量,空洞、海绵化,代价:无法有牙齿
[几类特化的喙型] 嘴型的变化会影响效率和摄食种类
滤食型:
火鹤-可以滤食无脊椎生物、小火鹤甚至可以滤食藻类
啄食型: 种子支持了各式各样的鸟
鸠鸽的特化-整颗吞食在肌胃(gizzard)中磨碎
鸦科的特化-以喙夹碎或敲开种子
雀类的特化-有精巧的喙、沟槽,可以固定种子让喙缘精确的切开或前後挤压以打开种子
快速产生的天择实例-中地雀的天择:1976-1977年,加拉巴哥群岛旱灾,小种子生产量
下降,中地雀因为嘴较大且身可以吃较大种子而存活,大嘴个体
占群体多数,这种归因於天则产生的族群基因频率在一年的时间
就可以发生
吸食型
食花蜜(nectar-feeding)的物种如蜂鸟(humming bird)和太阳鸟(sunbird),舌部特化如
毛细管可以吸食花室後端的蜜,长久的演化使喙型(morphology)长度和弯度(curvature)
约等於花型。
许多物种和花共演化(co-evolve)。
[消化系统]
食物通过消化道的速度:因食物种类而变,鸫科鸟类食入莓等浆果类只要半小时即可由泄
殖腔排出,不易消化的食物可能需要半天以上
The major parts of digestive system—the oral cavity, esophagus, crop,
two-chambered stomach, liver, pancrese, and intestine, cloaca.
the oral cavity—舌、压力感受器(调整食物位置)、唾腺(3 sets of salivary glands)
舌:肌肉不发达但触感丰富,协助蒐集和吞咽食物
唾腺:润滑食物
食道(esophagus)
咽和胃中间的一段肌肉通道,内衬具有黏液腺,由於多数鸟将食物整个吞食,因此食道
具有相当弹性,例如鸬鹚和鹭鸶将整条鱼吞下。
食道亦演化为多样化功能的器官,例如鸽子的食道可以分泌营养液称为鸽乳(pigeon milk)
育雏。
嗉囊(Crop)
食道前段膨大暂时储藏、软化食物、调节进入消化道量的区域,许多鸟类於幼鸟时期发达
,但发育为成鸟後逐渐消失。许多物种由单囊特化为多叶或多囊和分隔,有两种草食鸟类
如南美的麝雉(Hoatzin)和纽西兰的鴞鹦鹉(owl parrot)发展为腺肌肉胃。
前胃(anterior stomach)又称腺胃proventriculus
主司分泌消化液(ph0.2-1.2),爬虫类无此构造,食鱼的鸟和和猛禽最为发达。
秃鹫可以在3天内消化牛完整粗大的脊椎骨
伯劳可以3小时内消化老鼠的骨头。
水薙鸟可以将消化的副产品如油知储藏在前胃中育雏或吐向掠夺者如军舰鸟。
後胃(posterior stomach)又称肌胃gizzard
主司研磨食物,和哺乳动物的臼齿具有功能上的同工,为一强大有力的器官,一些食谷物
种子的鸟如火鸡甚至具有横纹肌构造,内含小石子,火鸡甚至可以摧毁缝衣针、手术刀刃
和胡桃
Intestine
鸟的肠道长度平均约为体长的8.6倍,食种子和植物的鸟类的肠道较食果、虫和肉鸟类
的肠道较长。
雨燕→只有体长3倍
鸵鸟→体长20倍
食性专一的特化:减少竞争
盲肠(ceca)
盲肠主要的功能为协助消化植物性食物,位於某些鸟类大肠後端,通常在地栖、不善飞的
禽类(fowl)和鸵鸟较明显
功能类似牛的瘤胃,盲肠内的发酵作用充满水重量不利树栖性鸟类的灵活.
某些盲肠内组织可以帮助消化蜡质,作为能量来源
[食物同化(assimilation)率]
随食物类别而异,蜂鸟吞食的花蜜97-99%可完全被利用,猛禽吃肉的利用率66-88%,
吃种子的杂食鸟类如麻雀49-89%,至於吃叶片的鸟如秧鸡等30-40%
[鸟类觅食行为的特化]
鸟类的觅食行为不仅被其解剖构造(anatomical structure)影响,也被食物可获性
(availability)左右。食物可获性受到猎物可能稀少、隐密、能够技巧性逃避捕捉等影响
加拉巴戈啄木雀(woodpecker finch)可以利用仙人掌刺或小树枝探询隙缝中的昆虫幼虫
非洲秃鹫用石头敲击鸵鸟蛋
绿蓑鹭用面包当饵诱鱼聚集
一般鸟类会凭过往搜寻印象(searching image)取食熟悉或习惯的食物,以避免不好的味
道、毒害和环伺的天敌等危险。但在食物紧迫的情况下仍有潜力发展出新的食谱、觅食技
巧、和觅食策略
鸟类食物供应受到季节性消长、地点、或位置等影响,鸟类因应这些变化有几种反应:
1.限制区域搜寻(area-restricted search)
例如原本均匀分布的食物,当因人为操作或季节变化而集中,鸟类经过几天觅食之後,
为了增加成功机会倾向於停留或靠近食物密度较高的区域,并快速掠过食物低密度区域。
2.食物丰度策略
理论上,鸟对於食物食物供应量产生反应,也就是说当一个觅食点食物供应不到区域的
平均食物量,鸟立刻移到新的觅食点,但过频繁的在不同觅食点间移动会浪费能量。
3.避免策略
另一种策略为避免造访刚收获过的区域。这有赖优异的空间记忆能力,鸦科鸟类如巨嘴
鸦和松鸦都具有储食和询为大多数食物的能力。
[增加能量获益(energy profit)]
近代鸟类觅食生态研究聚焦於能量获益而不是基础营养需求,因为容易量化和描述。
鸟类对食物量改变至什麽程度才更改觅食策略? 其中关键的影响为能量上的入不敷出趋势
,对觅食努力的净能量获益敏感,而不会等到食物不足或消失时才改变策略。
Profit = (energy gain-energy cost) / foraging time
energy gain:
energy cost:
foraging time:
鸟类倾向於选择可以获得较大能量获益的食物
例如选择匹配嘴型大小、减少处理食物代价、觅食地的远近……等条件的食物,但上述情
况又会因食物量的变化而调整
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