前段时间,我在杭州的一个湿地公园做项目,热得像是被蒸的包子。在这种温度下,附近湿地里的水并不能使我凉快,只会让我更均匀地变熟(雾)。
我做项目的地方某天太阳底下的温度。图片:红嘴蓝鹊
当然,遇到这种天气我们可以窝在室内吹空调,即使在室外也会出大量的汗来散热。鸟儿可就没这么幸运了。大部分鸟拥有很高的代谢速率和很快的活动节奏,这将产生大量的热量。而鸟类没有汗腺,不能通过大量排汗来散热。更别提鸟的羽毛具有挺好的保温效果(想想那些鸭绒和鹅绒的羽绒服),它们要如何在夏天(以及热带地区每年最热的那几个月)的高温中使自己凉快下来呢?

秘诀1
那些没有羽毛的地方
虽然鸟的身体大部分被羽毛覆盖,但是绝大多数鸟(特别是热带鸟类)的跗跖和趾(位置见下图)都是裸露的,这些裸露部位的散热效果非常好。甚至仅仅是眼周的一点点裸皮也可以起到散热作用。
多数鸟的跗跖和趾(我们通常认为的“鸟腿”实际上是跗跖部,也就是相当于人的“脚掌”)没有羽毛覆盖,是很好的散热区。绘图:鹰之舞
巨嘴鸟是南美热带雨林里著名的特色鸟类,它们的嘴很大,而且表层有大量血管,同样是为了散热。天热的时候这部分血管的血液流速会加快,帮助散热,而凉快下来以后血液流速又会恢复正常。
作为热带鸟类,巨嘴鸟可以用它的巨嘴散热。比如这只厚嘴巨嘴鸟(Ramphastos sulfuratus)。图片:pixabay
蜂鸟是代谢速率最快的鸟类之一<原因戳这里>,心跳大致是每分钟五六百次,极限可以达到每分钟1260次(蓝喉蜂鸟)。显然,这意味着蜂鸟需要面对的散热要求比其他鸟更高。
2015年,美国一个叫Donald R. Powers的鸟类学家和他的团队研究了星蜂鸟(Selasphorus calliope)的散热特点,发现蜂鸟飞行时的主要散热区域是头侧的眼周、两翼基部的关节轴(大致是“腋下”的位置)和脚趾。
这是一只正在悬停的星蜂鸟,可以清楚地看到悬空伸出来的萌萌的脚趾。图片:Chuck Roberts / flickr
当蜂鸟在悬停和低速飞行时,它们甚至还会把脚伸出来(悬空)以进一步增加散热效率;而高速飞行时(它们能飞10~12米/秒),它们则会把脚缩回去以降低风阻,这时眼部(头侧)以及腋下关节处则成为主要散热位置。
红外线图片清晰地表达了头侧(眼周)、腋下关节和脚趾是与周围环境进行热交换的集中区域,当飞行速度快起来之后(超过6米/秒),脚趾就不再是主要散热位置了。图片:Powers DR / Royal Society(2015)

秘诀2
喘
鸟还可以很容易地通过加快呼吸频率来提高散热效率。鸟的体内有很多气囊,大多分布在内脏间,加快呼吸频率意味着单位时间内有更多的空气进出气囊(所有的气囊都连着肺),可以有效带走体内的热量。这就相当于电脑主机内部温度一旦升高,散热风扇的转速就会加快,散热效果还是很显著的。
在天热的时候,鸟也会像狗一样张大嘴喘气,原理和扩大电脑的散热出风口差不多。张大嘴再配合加快的呼吸频率,效果更佳。
狗一样喘气的白眉黄臀鹎(Pycnonotus goiavier),摄于婆罗洲。大家可以想象一下婆罗洲低地热带雨林边缘中午11点在太阳底下的温度。图片:红嘴蓝鹊

秘诀3
休息
热带的鸟大多在晨昏活跃,而中午最热的时候则会显著降低活动频率,甚至干脆找个树荫或水源附近休息。温带的鸟也有这种行为规律,不过在热带雨林里尤为明显。根据我的观鸟经验,中午去雨林观鸟实在是……还不如在住处吹着空调睡觉。

秘诀4
炸毛或展翅
鸟的羽毛非常不利于散热,不过当温度很高时(特别是高温下起了一阵风的时候),鸟类很喜欢把羽毛蓬松起来,使羽毛下的皮肤更好地接触到空气,让空气带走身上的热量。
另外还有的鸟会在天热的时候静立在某处,把两翼展开、下垂,使得翼下、腋下关节和身体两侧与外界空气接触(平时这些地方会被收拢的翅膀捂着),可以想象,散热效果还是不错的。
这是婆罗洲低地雨林的蛇雕(Spilornis cheela),它在展开双翼散热。图片:红嘴蓝鹊

秘诀5
尿尿
你没看错,这也能降温!很多大型鸟类,比如鹫啊鹳啊之类,都会一种神奇的技能:天热的时候,它们会直接排泄到自己裸露的跗跖(脚)上。裸露的跗跖本就用于散热,排泄物中的水分洒上去之后蒸发吸热,更是极大地提升了散热效率。
此外,排泄物中的白色部分(其实就是尿酸)沾到身上后,还可以在一定程度上反射阳光(原理同夏天穿黑衣服比穿白衣服更热)。这种行为还有个专有名词,叫Urohidrosis,暂时还木有中文翻译。
注意白鹳(右)红色跗跖上的白色涂抹物。图片:Pixlab.co.zaSportphoto.co.za / Flickr

秘诀6
洗澡
家里养了鸟的朋友可能比较有体会,每当天热的时候,多数鸟都会变得迷之喜欢洗澡,效果和原理就不细说了,大家去冲一下就能体会到啦!
正在洗澡的田鹨[liù](Anthus rufulus)。图片:红嘴蓝鹊
正在洗澡的新西兰红嘴鸥(Larus novaehollandiae)。图片:鹰之舞
如果你想在巨热无比的夏天帮助附近的鸟儿们凉快下来,可以在庭院里的阴凉处放一个小“澡盆”,里面盛上一点儿水,也不需要很深。或者制作一个能喷水或滴水的小装置(夏天公园草坪上喷水灌溉的时候,有时就能看到有鸟在喷水装置附近上下翻飞,洗一洗喝两口,看上去很爽的样子)。
当然,首先你得有个庭院。
鸟生


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