主题：你见过燕子停下来吗？长时间飞翔的背后

你见过燕子停下来吗？长时间飞翔的背后是它们不得不承受的辛苦

燕子是一种飞行能力非常优秀的鸟，它们最高能飞到3000米的高空，平均飞行时速可达120公里，而印度的褐雨燕最快的飞行速度达到了276公里每小时。

我们平时总能看到燕子在我们头顶飞过，是不是没想到燕子飞行有这么快的速度。这个小小的鸟身体和翅膀并不大，却能上达高空，下到贴近地面滑翔。

据研究，燕子白天有80%的时间在飞行，也就是说，它们的一整个白天几乎没有停歇。

这有两个原因：它们的身体结构和食性。

身体结构：燕子的腿和爪子非常瘦小，没有力量，几乎支撑不了它们的身体。但它们有一条占自己体长三分之一的尾巴，所以可以在天空中保持自己身体的平衡。

食性：它们的食物以高空中的昆虫为主，这正是由于它们的腿部无法支撑它们站在树上取食浆果和植物种子。而高空飞行就带来它们体力的巨大消耗，更加需要更多的食物来弥补体力的损失，也就更需要飞行去吃昆虫。

如此循环往复，燕子就只能不停地飞，来保持自己的身体平衡和身体机能。所以不是燕子不需要休息，或者它们真的很喜欢飞，而是它们不得不飞行，才能保证自己的生存。

新叶初发淡无痕，春山交映绿为魂。轻烟半笼小黄昏。燕子归来寻旧垒，风华尽处是离人。花随柳絮落纷纷。

——北宋.阮逸女《浣溪沙》

这是一首1000年前流传下来的宋词，早在北宋之前，人们就发现了燕子寻旧巢而居的现象。与燕子有关的诗词，大多数与春暖花开和家乡等元素有关。

我们流传下来的诗词文化，其实早已经向人们阐述了燕子的习性：春天返乡，表现了迁徙的周期性。但是这里有一个大家公认，却到现在为止为难动物学家的一件事：燕子归巢到底是怎么寻找到旧巢的？

科学界对燕子寻巢的研究持续几十年，到现在依旧不能下定论。普遍的理论包括地磁感应论、嗅觉探知论、地标识别论、天体导航论等等多个理论。但任何一种理论，都不能完美解释它们是如何漂洋过海，在广袤的城市中找到那所小房子的。

关于燕子，各位读者又了解多少呢？今天小编就带你走进：燕子的世界。

初识：看看你家门前的燕子是哪一种？你看到的燕子不一定是“燕子”

我们平常说的燕子，在广义上泛指雀形目下的燕科全部种类，燕科目录下的鸟类共有90种，算上亚种的话就超过200种了。燕科鸟类的共同特点是喙部平直短且宽扁、腿足细弱、体长11-23公分、身体呈现流线型、鸟翼又尖又长（所谓的高展弦比）。

燕子和我们的生活非常密切，在城市中和喜鹊、麻雀一样，是城市中最常见的鸟类。以家燕（Hirundo rustica）、金腰燕（Hirundo daurica）、岩燕（Hirundo rupestris）为主。

但是这里要跟大家做一个很冷门的知识科普：雨燕和我们平常指的燕子不一样相信大家平常都会听过燕窝这个食品，燕窝的原材料就是来自雨燕和金丝燕分泌的唾液。但是这里要注意一个事情：在燕科（为了区分我还是要加上拉丁学名：Hirundinidae）所有90种燕子里，你会发现根本没有雨燕和金丝燕这两个种类。其实我们平常说的楼燕、金丝燕和雨燕是不是属于雀形目的，它们属于另一个目：雨燕目下的雨燕科（Apodidae）。我们可以用一张图来对比一下雨燕和家燕在外形的区别。

所以要注意了：雀形目下的燕科和雨燕目下的雨燕科的鸟儿，我们都可以称之为“燕子”，作为普通人我们不需要去深究其生物学分类，可是严格意义上讲，你见到的燕子很有可能其实根本就是两个物种。比如北京雨燕和楼燕，和其他地方的家燕就是两码事，如果你仔细观察，这两种燕子的窝都是不一样的，家燕的窝是一个大碗状，雨燕是葫芦状。以后再遇到燕窝这种食品的时候，可千万要知道，它们不是你们家屋檐下的燕子的分泌物哦！

燕子为什么总是在飞？它们优秀的飞行能力背后有什么苦衷

在更多人的印象里，燕子总是在飞行中，好像很少有人见过燕子站立的样子。燕子不停飞行，其实有两个原因：

食性原因身体构造原因

燕子善飞是不争的事实，在小型鸟中燕子的飞行能力是数一数二的：它们最高能飞到3000米高空，最低能在离地不到20公分地面滑翔。燕科的燕子飞行时速平均120公里，雨燕科的飞行速度更快：1934年在印度的褐雨燕被测出了276.47公里的时速！我国特有的北京雨燕飞行速度能达到110公里/小时，它们在白天有80%的时间在飞行。燕子善飞背后其实有两个原因。

身体结构的硬伤燕子的腿部和爪部非常孱弱，弱小的腿部力量和过小的爪子让它们在站立的时候很难保证自己的身体平衡：它们支撑不了自己的身体。

食性原因“导致恶性循环”这其实是它们腿部过于弱小的延伸原因，正是因为弱小的腿部无法让它们像麻雀一样抓在枝条上取食浆果和植物种子，所以它们的食性以空中的昆虫为主。高强度的飞行又必须让它们保持随时都在觅食，这就造成了一个看起来像”恶性循环“的效果。

在这种情况下，燕子们练就了超高的飞行本领：它们可以空中捕食、空中吞咽、空中饮水、甚至空中滑翔着休息一小会。如果你观察燕子喂食，你会发现燕妈妈甚至能像蜂鸟一样悬浮在空中把虫子递给孩子。

它们可以在高速低空飞行时，0.5秒之内进行180度大转弯，也能在1秒内瞬间上升和下降.这一切都得益于它们流线型的身体和占体长1/3的尾巴，能让它们在空中做出各种高难度动作。

燕子是典型的【远距离迁徙候鸟】，下图中蓝色区域就是燕子们越冬的地方。横跨海洋，翻山越岭这种事，是燕子迁徙过程中经常经历的。例如美国的仓燕亚种在夏天飞往加拿大，冬天要飞往阿根廷。我国的家燕冬天要飞往印度甚至澳大利亚。

但无论燕子们离开多远，它们每年春天都会回到自己的故乡来进行繁衍（我们把动物产卵的区域称为居住地，在越冬地它们是不进行繁衍的）。这就直接引出了一个让科学家们头疼的问题：燕子迁徙动辄上千公里，漂洋过海后它们到底是怎么回到自己的旧巢的？

燕子寻旧垒的奥秘，最新研究：它们真的能看到磁场?

法国科学杂志《蛮荒大地》在《Swallow：A Trip Migration》（燕子：迁徙之旅）中就从科学的角度说到了燕子寻旧垒的现象：无论离家多远，燕子都能凭着惊人的记忆力（或其他能力）找到自己去年春天的巢。

关于燕子的这种能力，科学家普遍有以下几个说法：

天文导航论这是被动物学家认定的一个事实：动物们有相当大一部分会利用星辰定位。例如蜣螂（俗称屎壳郎），无论离巢穴多远，都能把粪球沿笔直的方向推回家；大多数鸟儿都是夜间迁徙，科学家们通过实验（这个实验的大概方式是科学家通过激素让封闭房间中的鸟儿进入迁徙状态，通过用镜子改变星辰的位置，观察鸟类飞动的方向）发现，鸟类和蜣螂会记住自己住所处的星辰位置，然后通过天空中星辰位置在自己视觉里的变化进行导航。

这个理论在昆虫界尤其出名。与这个理论齐名的，就是我们接下来要说的大名鼎鼎的【地磁感应论】。

地磁感应论迁徙动物的地磁感应论是在很多年前就被科学界认定的事实：科学家认为鸟类可以感应地球磁场的细微变化来确定自己的位置以及自己将要去的位置。

可是新的问题就来了：鸟类是如何感知磁场的？这个问题最终在2014年12月，由《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）给出了目前为止最被认可的回答：

鸟类具有精妙的感光蛋白，在地磁导航的过程中，正是这种感应蛋白的辅酶作用，能让鸟类感知到地磁变化。

这句话看起来简单，实际上关于这个研究的结果，向我们展示了一个不可思议的事情，那就是：

鸟儿可以看见地球的磁场！这件事是从2000年美国伊利诺伊大学教授克劳斯·舒特恩（Klaus Schulten）研究到现在，得出的惊人结论。

在量子物理和生物学等各种交叉学科教授们的共同努力下，把看似毫无关系的几件事（包括：CYR蛋白基因、鸟类迁徙、量子纠缠、地磁等）联系了起来。这个研究如果深究起来，简直太复杂了，小编用了一星期的时间也只能读懂表面。

（有兴趣的小伙伴可以参考：Ritz T, Adem S et Schulten K (2000). A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds. Biophys. J. 78:707-718. doi:10.1016/s0006-3495(00)76629-x）

所以我们把这件事变得简单一些，我们模拟出了鸟类严重不同方位的景象图：

这个研究直接向我们表明了：鸟类感知磁场，竟然是通过视觉！这个说法看起来不可思议，但研究结果的确是指明了这个方向。

无论是何种理论，最终都没有定论无论是地磁感应论还是天体记忆论，虽然都经过科学证实但好像都很难解释燕子为什么能这么精确的找到自己的旧巢。于是更多的理论出现了，例如嗅觉记忆论、视觉记忆论等。这些理论认为：燕子靠其他能力回到故乡，旧巢附近的大概范围，然后依靠独特的气味或对旧巢的视觉记忆来寻找自己的窝。开始把“旧窝衔新泥”来重新修整一番，繁衍自己的下一代。

动物界真的是不可思议，小小的燕子就生活在我们附近，它们的身上依旧有无数我们尚未解开的秘密：无论是飞行的奥秘还是迁徙时认路的本领，都是科学家们在奋力攻克的难题。

我们始终相信，一个秘密是很难靠单一的学科去解答的，当我们人类真正了解自然的某个奥秘的时候，背后必然有各个领域的科学家们的共同努力。