为什么大雁秋天要飞到南方去?

Question

为什么大雁秋天要飞到南方去?

Answer 1

大雁是候鸟：
很多动物都会迁徙,其中鸟类每年春秋两季的迁移过程中,迁移距离可从数百公里到数万公里.鸟类能飞越沙漠或海洋等难以停栖休息或补充能量的区域,因此被认为在因应迁移上,是演化最成功的一类动物.
鸟类每年定期且大规模的迁移,在很早以前就吸引人类的注意.候鸟为什么要迁移?从哪里来?要去哪里?是否所有族群都会迁移?为什么有些鸟迁移得比其它的鸟还远?什么机制促使候鸟在每年几乎固定的时间开始迁移?候鸟用什么方法在茫茫天际间往正确的方向迁移?等等,一直是科学家深感兴趣的课题.行为生态学研究动物行为的生态意义；行为生态学常以代价(cost)与利益(benefit)来说明某一行为为什么会发生.要解答「候鸟为什么要迁移?」,我们也可以用行为生态学的角度来解释.
鸟类在温带地区繁殖的好处是温带地区夏季昼长夜短,有更长的白天可以觅食、哺育幼雏、避免在物种繁多的热带地区繁殖所须面临的巢位与食物竞争,并且温带地区夏季的昆虫量也比热带地区丰富,同时温带地区天敌较少,天敌的捕食压力相对较低.但是温带地区冬季气候严寒,经常面临食物缺乏的问题.在热带地区则相反,繁殖季面临巢位与食物资源的强烈竞争,同时天敌的捕食压力也比较大,但是冬季的气候温和,且冬季食物资源也比温带地区丰富很多.候鸟则因为夏天在温带地区繁殖,冬天在热带地区过冬,而兼取两地的好处.既然如此,为什么不是所有的鸟类都成为候鸟?答案是迁移是必须付出代价的.例如迁移过程需要消耗大量的能量、可能遇到不良的天气、迁移方向定位错误、要适应不熟悉的新环境、并且与其它候鸟及该地的留鸟竞争资源等等.同时,当所有的鸟类都采取有较大好处的行为模式（迁移）时,竞争变大,原本没有很大好处的行为模式（不迁移）就会相对变得较为有利.因此不同的行为模式在演化上就都会存在,并达到一个演化上稳定的策略(Evolutionary Stable Strategy,ESS).这同时也是为什么有些鸟类会部分族群迁移,部分族群不迁移的原因.
进一步说,同一族群中冬季不迁移的个体可能必须忍受食物缺乏的危机,但可以在下个繁殖季来临前尽早占据较好的繁殖巢位,增加生殖成功率；相反的,迁移个体则可以在温暖的渡冬区获得较丰富的食物来源,但须冒迁移时的危险及繁殖巢位可能较差的代价.迁不迁移是个体生存与繁殖策略的问题,若迁移个体的生殖成功率远高于不迁移者,则演化将趋向于迁移的行为模式；反之,若迁移个体的生殖成功率远低于不迁移者,则演化方向将不利于迁移行为；若两种策略的生殖成功率类似,则两种行为模式在演化上都将被保留.
整体而言,我们可以依据鸟类在温带及热带所面对的繁殖及生存特性,归纳出下面这个简表.在温带地区的繁殖成功率较高,但是面临冬季严苛的气候,因此成鸟与亚成鸟的存活率低.热带地区的竞争较大,繁殖成功率低,但是成鸟与亚成鸟的存活率则高.候鸟因为面对迁移过程所必须付出的代价,所以成鸟与亚成鸟的存活率中等,同时因为回到北方温带繁殖时,时间上会比当地留鸟晚,而且好的巢位也会被留鸟先占据,所以繁殖成功率也是中等的(Gill 1990年).
温带留鸟 候鸟 热带留鸟
繁殖成功率 高 中等 低
成鸟存活率 低 中等 高
亚成鸟存活率 低 中等 中等到高