北京城一直是北京雨燕的重要繁殖地，它为何被称为“无脚鸟”，为何拥有“永不落地”的闪电侠的美名？每年的迁徙路途到底有多远？
撰文/记者 李鹏 图文编辑/陈永杰
新媒体编辑/刘大珩
图片来源/视觉中国
采访专家：
赵欣如（北京师范大学动物学副教授）
郭 耕（北京生物多样性保护研究中心研究员）
对很多生活在北京的居民来说，有着北京城“精灵”之称的北京雨燕是一种十分熟悉的物种，然而对发生在它们身上的一些传奇却并不知晓。
▲北京雨燕
光敏定位器揭秘雨燕万里大迁徙
北京城一直是北京雨燕的重要繁殖地，每年4月中旬到7月中下旬是北京雨燕在这里停留的时段。在这3个多月里，雨燕要完成产卵、孵化、育雏的工作。7月中下旬以后，北京雨燕一下子就全部飞走了。
它们都去了哪里？追踪雨燕的迁徙路径，人们最先想到的是给北京雨燕佩戴上金属脚环后将它放归自然，通过再捕获、野外观察、无线电跟踪或卫星跟踪等方法，揭开北京雨燕的迁徙之谜。但北京师范大学鸟类学专家赵欣如告诉记者，环志信息的回收有其局限性，因为回收个体的地理信息记录具有偶然性，依赖鸟类迁徙沿线地的发现者上报的情况，信息非常难得到。
2014年5月24日，研究人员在北京颐和园昆明湖畔的八方亭将一种微型光敏定位器安装到了31只北京雨燕的背部。这种光敏定位器净重仅0.65克，不到北京雨燕体重的3%，轻便小巧，对雨燕飞行的影响较小，而且续航时间长。更为重要的是，定位器上的光敏元件会对太阳高度角及日出日落时间进行记录，如果回收了佩戴定位器的雨燕并下载定位仪记录的数据，研究者可以据此分析出北京雨燕每天所处的大概位置。
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▲赵欣如副教授在给比北京雨燕安装微型光敏定位器
2015年5月，研究人员在颐和园八方亭回收到了31只携带微型光敏定位器中的13只北京雨燕，根据定位器记录的数据，精确地解析了这些雨燕迁徙路径。数据研究显示每年7月中下旬开始，北京雨燕在完成繁殖任务后便开始向越冬地迁徙。它们从北京颐和园出发，向西北方向飞行，进入内蒙古、新疆等地，跨越天山，然后途经中亚数国，以一个大弧线的路径向西南方向飞去。后经过伊朗、伊拉克、沙特阿拉伯，穿越红海进入非洲大陆。接着，北京雨燕会一路南下，穿越索马里、埃塞俄比亚、肯尼亚等国，最后于10月底11月初抵达非洲大陆南端的纳米比亚、南非、博茨瓦纳，这里是北京雨燕的主要越冬地。第二年2月份左右，北京雨燕便启程返回北京，路径基本上和越冬迁徙的路径相同。4月份前后，经过漫长的飞行过程，北京雨燕将回到北京颐和园。
▲北京雨燕迁徙路线图（制图/张林）
虽然这只是少部分佩戴有光敏定位器的北京雨燕的大致迁徙路径，但是它所反映出的北京雨燕的飞行能力是十分惊人的。据统计，雨燕的迁徙路径，要穿越20多个国家，往返距离大约3.8万千米，几乎接近地球赤道的长度。
“永不落地”的闪电侠
通常来说，大多数鸟类除了在天空中飞行之外，还需要每天找个落脚的地方休息。北京生物多样性保护研究中心研究员郭耕表示，北京雨燕却不一样，它们可以长期地在天空中飞行，不需要中途落地休息。
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与家燕相比，北京雨燕体型更大，翅膀窄而长，它们的飞行能力极为强悍，其飞行速度最快可达48米/秒，换算成时速为172.8千米。跟踪发现，雨燕可以连续9天一直飞行，每天飞行的路程可以达到830千米。
北京雨燕为何有如此惊人的飞行能力？这与它的身体结构有关。北京雨燕身体为流线型，飞行时双翅向后弯曲形似镰刀，这让它能够快速平稳飞行。
北京雨燕的食物是在天空中飞行的各种昆虫，它们在喝水时就像蜻蜓点水一般，从水面上掠过。它们甚至还会用滑落的姿态在空中完成交配，即便是在睡觉时，它们也会以每秒8.5米的速度在空中飞行。
▲北京雨燕的飞行记录（制图/张林）
在动物界中，北京雨燕采用的是“半脑慢波睡眠”独特睡眠方式，也就是一半大脑在睡觉，另一半大脑仍然清醒。很多水生哺乳动物和鸟类都有这样的能力，比如说海豚也是这种半睡半醒的睡眠模式，甚至我们饲养的家鸡也有这样的能力。这种睡眠状态可以保证自身在休息的时候保持警惕，更有利于它们在自然界中的生存。
▲北京雨燕4个脚趾都向前伸，脚趾不能对握，无法抓取树枝栖息
郭耕表示，也正是因为以天空为家，北京雨燕的两只脚都萎缩了，并且4个脚趾都向前伸，脚趾不能对握，无法抓取树枝栖息，也被称为“无脚鸟”。所以它们从来不落到植被上，一旦落地，不借助外力很难起飞。因此，雨燕降落的时候只能抓在悬崖或墙壁等立面上，这样就可以随时起飞。它们只要从半空中跃下，经过滑翔，就能够飞起来。
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雨燕为何都迷恋上了北京？
虽然雨燕一生的绝大部分时间都在天空，它们毕竟还是要繁衍后代，维持种群的发展，尽管它们可以在空中交配，但产卵、孵化和育雏还是得寻找稳定的地方。因而在三四岁成年后，雨燕就必须要落下来，寻找各种各样的洞穴和缝隙繁衍后代。
赵欣如说，雨燕属于攀禽，适合在悬崖峭壁、石洞上攀爬，原本只能依附于山体裸岩的缝隙和洞穴边缘，从高处向下俯冲的同时扇动翅膀才能升空。但是在长期的演化中，北京雨燕已经逐渐成为一种伴人的鸟，习惯于在人造建筑物的屋檐下或墙缝里造窝繁衍。
▲颐和园中的北京雨燕
北京雨燕为何选择了北京？郭耕认为，这与北京大量古建筑为雨燕提供了良好产卵、孵化、育雏环境具有很大的关系。虽然雨燕的历史要比北京城古老得多，在没有北京城以前，它们可以像其他地方的一些雨燕一样，依赖岩洞、岩缝进行筑巢育雏，但是自从有了北京城以后，它们发现了在大量木结构中筑巢育雏的好处，而后就慢慢形成了习惯。
尤其是明成祖迁都后，北京先后建成了紫禁城、钟鼓楼、天坛等皇家建筑和数十座城楼、箭楼。这些高大建筑中的梁、檩、椽交错形成了一个挨一个的人造洞穴，不仅比野外的裸岩更加安全、舒适，而且有利于雨燕的集群繁殖。翅长身小的雨燕“偏爱”在斗拱结构的古建筑椽子和檩之间的缝隙筑巢。这样它们收翅合拢后，能藏身在狭小隐蔽的空间，有利于孵卵和育雏，并有效预防天敌的捕食。也正是这样的原因，北京成了北京雨燕的重要繁殖之地。在我国的三北地区和内蒙古，凡是古建筑集中的地方，都是北京雨燕繁殖的向往之处。
在很多老北京人的记忆中，从天坛到太庙，从故宫到雍和宫，从北京的城楼、箭楼到颐和园的八方亭、东宫门，雨燕成群结队围绕着建筑飞翔，形成鲜活的古都风貌。前门、正阳门、天安门、故宫、景山，一抬头，就能看到围着城楼漫天飞舞的雨燕。北京雨燕已经成了北京的一部分。
雨燕身上还藏着的秘密需要破解
赵欣如说，虽然北京雨燕每年在北京只居留100来天，但却是北京的重要鸟类，全世界以“北京”为模式产地的野生物种非常少，北京雨燕也是世界上唯一以“北京”命名的鸟类，因此北京雨燕被很多人当成了北京的标志性物种，成了这座古老城市一道特别的自然与人文兼具的景观。2008年北京奥运吉祥物“妮妮”的原型之一，就是北京雨燕。
但赵欣如表示，北京雨燕是北京标识性的物种还只是北京热爱鸟类、研究鸟类人士圈子中的说法和倡议。关于指示物种的研究在我国起步比较晚，北京地区也没有确定环境生态评价的相关指示物种。而北京雨燕的确具备这样的“资格”，譬如一个地方的雨燕多，就表明这里的昆虫多、种类丰富，它可以作为生态多样性的一个判断指标。
目前，一些统计表明，北京城市的北京雨燕数量大概在6000-7000只，有专家认为这表明其数量应该是出现了渐增的趋势。
▲盘旋在天坛祈年殿的北京雨燕
尽管很多时候北京雨燕与不少北京市民近在咫尺，但由于北京雨燕一生的绝大部分时间都是生活在天空，研究者很难对其进行研究，人类依旧对雨燕知之甚少，它们身上依旧还有许多秘密需要破解。
“我们了解它们的迁徙路径也是最近几年的事情，以前的很多认识都是错误的。”郭耕表示，随着科学技术的发展，科学家们对雨燕的跟踪和研究将会变得越来越深入。
出品：科普中央厨房
监制：北京科技报 | 科学加客户端
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