动物所潘胜凯述评：北极雁群快速开辟全新迁徙路线 | Cell Press青促会述评

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作为世界领先的全科学领域学术出版社，细胞出版社特与“中国科学院青年创新促进会”合作开设“青促会述评”专栏，以期增进学术互动，促进国际交流。

2023年第七期（总第135期）专栏文章，由中国科学院动物研究所助理研究员、中国科学院青年创新促进会会员潘胜凯，就Current Biology中的论文发表述评。

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近些年来，北极一直是世界各国讨论全球变暖问题的重点地区。尽管许多在北极繁殖的候鸟会面临着来自于全球变暖及人类活动的威胁，但迁徙行为调整可能会缓冲这种不利影响。这些调整包括改变到达和繁殖时间、迁徙路线、繁殖范围等。对于群居性动物，其迁徙路线可以学习或者通过文化传递，进而帮助其快速调整迁徙行为。然而，个体之间的文化互动对物种应对全球变化能力的影响却很少探讨。

Madsen博士等研究人员通过对生活在北极地区的粉脚雁（Anser brachyrhynchus）进行研究，发现其在过去十年内开辟了与以往不同的繁殖地及一条新的迁徙路线，其背后的关键驱动因素可能是来自于同种或近缘种之间的社会文化传递。该工作于2023年3月1日以“Rapid formation of new migration route and breeding area by Arctic geese”为题发表在Cell Press旗下主流期刊Current Biology上。

▲图1 传统种群及迁徙路线（左）；新种群及迁徙路线（右）。

在这项工作中，研究人员利用种群监测和“捕获-标记-重捕获”方法跟踪了粉脚雁种群早期阶段的发展，并通过使用GPS卫星追踪记录了它们的活动踪迹，发现自2010年以来，一条“瑞典-芬兰”方向的新迁徙路线已形成（图1）。监测结果显示，上世纪90年代在瑞典和芬兰等地的粉脚雁数量还非常少，但是从本世纪初开始，粉脚雁在以上两国已成为常见种，且数量也在逐渐增加（图2. A）；春季在瑞典和芬兰观察到的个体数量和环志个体比例在呈指数级增长（图2. B），秋季在瑞典观察到的环志个体数量和比例也至少增加了一倍（图2. B）。研究人员通过分析在芬兰奥卢（Oulu）地区追踪的19只粉脚雁个体GPS数据发现，其中9只迁往斯瓦尔巴特群岛（Svalbard），10只迁往俄罗斯北部的新地岛（Novaya Zemlya）（图3. A）。而随后几年的追踪结果也显示迁往新地岛的个体始终使用新路线进行迁徙。研究人员指出，这条新迁徙路线是粉脚雁沿传统迁徙路线时遭遇了几次人类活动引起的环境变化之后出现的。同时，为进一步验证新地岛是否已成为新的繁殖地，研究人员基于GPS位置定位和加速度数据确定了迁徙至新地岛的粉脚雁的成功筑巢行为（图3. C）。

▲图2 种群总体规模及沿瑞典-芬兰新迁徙路线的种群数量变化。

▲图3 2018、2019年春季标记和佩戴GPS的粉脚雁迁徙路线及新地岛繁殖记录。

由于没有直接证据解释第一批粉脚雁是如何在新地岛定居的，作者认为种间的相互作用可能是关键，并提出越冬范围的扩大可能导致粉脚雁与泰加豆雁（Anser f. fabalis）在越冬期发生混群，进而使得迁徙信息在种间得以传递，从而前往新地岛。但同时，作者认为也存在另一种可能性，即粉脚雁进行春季迁徙穿越巴伦支海时，不利的西风导致其漂流到了新地岛。

最后，这项研究提出种群的快速发展与变化除了与保护管理有关外，物种在不同环境选择压力下，同种和近缘物种之间的社会文化传播是种群快速发展的关键，也是快速变化环境中实现生态拯救的一种机制。

论文摘要

由于全球快速变暖，许多在北极繁殖的动物受到当地栖息地缩减和物候环境改变的威胁。迁徙物种则更需面临栖息地破坏、干旱、屏障和过度开发等额外的人为压力。它们只有调整自身迁徙、繁殖时间和活动范围才能生存下来。在这里，我们记录了粉脚雁（Anser brachyrhynchus）在俄罗斯新地岛（Novaya Zemlya）的一个不连续繁殖种群的出现以及一条新的迁徙路线。这个繁殖种群与原产地斯瓦尔巴德群岛的原始种群相隔近1000公里。由于种群本身的增长及来自原路线的持续移民，新繁殖种群的数量已经增长到3,000-4,000只，而最近的温暖气候促进了这一拓殖过程。我们认为，雁类的社会行为导致迁徙行为在同种和混群的不同种之间进行文化传播，是这种快速发展的关键，也是在快速变化的世界中实现生态救援的一种机制。

Many Arctic-breeding animals are at risk from local extirpation associated with habitat constriction and alterations in phenology in their Arctic environment as a result of rapid global warming. Migratory species face additional increasing anthropogenic pressures along their migratory routes such as habitat destruction, droughts, creation of barriers, and overexploitation. Such species can only persist if they adjust their migration, timing of breeding, and range. Here, we document both the abrupt (~10 years) formation of a new migration route and a disjunct breeding population of the pink-footed goose (Anser brachyrhynchus) on Novaya Zemlya, Russia, almost 1,000 km away from the original breeding grounds in Svalbard. The population has grown to 3,000–4,000 birds, explained by intrinsic growth and continued immigration from the original route. The colonization was enabled by recent warming on Novaya Zemlya. We propose that social behavior of geese, resulting in cultural transmission of migration behavior among conspecifics as well as in mixed-species flocks, is key to this fast development and acts as a mechanism enabling ecological rescue in a rapidly changing world.

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中文内容仅供参考，请以英文原文为准

述评人简介

潘胜凯

中国科学院动物研究所助理研究员

中国科学院青年创新促进会会员

[e-mail]

潘胜凯，博士，中国科学院动物研究所助理研究员，中国科学院青年创新促进会2020届会员。主要从事鸟类飞行研究。目前在Nature、Nature Communications、Cell Research等主流期刊上发表SCI论文20余篇。

Shengkai Pan, Ph.D., Assistant Professor in Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences. Member of Youth Innovation Promotion Association CAS since 2020. His major research interest is research on bird flight. He has published more than 20 SCI papers on Nature, Nature Communications, Cell Research, etc.

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相关论文信息

原文刊载于CellPress细胞出版社

旗下期刊Current Biology上，

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