研究人员发现，一种叫做白额鹱的海鸟更喜欢在飞行过程中排泄。图源：Yusuke Goto

叶晴朗 | 撰文

陈晓雪 | 责编

当代人类排泄需用马桶或蹲便。而海鸟排泄，则需要一次次起飞。

8月18日，一篇发表在《当代生物学》杂志上的文章[1]指出：海鸟可能更喜欢在飞行中排泄。东京大学大气与海洋研究所项目研究员上坂怜生（Leo Uesaka）和佐藤克文（Katsufumi Sato）教授发现，一种名叫白额鹱（Streaked shearwater）的大型海鸟，在海面漂浮期间表现出避免排泄、在飞行期间则持续排泄的显著趋势。

“这是首次对野生鸟类的排泄行为进行数小时的持续观察。”该文的第一作者与通讯作者上坂怜生告诉《赛先生》。他在论文中写道：“本研究为评估海鸟对区域营养物循环的贡献及其在海洋生态系统中的流行病学互动开辟了新途径。”

在此之前，大多数对海鸟排泄的研究主要集中在其化学成分与对繁殖地周边生态系统的影响，以及滞留时间等生理参数。曾有研究发现，海鸟粪便富含营养物质，尤其是氮、磷，而鸟粪对海鸟繁殖岛屿的土壤及其附近海域的营养贡献显著，海鸟群落是全球氮磷循环的重要驱动因素[2]。然而，由于难以观察远洋迁徙的海鸟，人们长期以来缺乏海鸟排泄行为的基本数据，难以评估海鸟种群对远洋生态系统的塑造过程。

为解决这一难题，上坂怜生采取了一个新办法。2021年~2023年间，他前往日本船越大岛的白额鹱繁殖地，在15只成年白额鹱的腹部安装微型摄像机，记录下了35.9小时的视频数据。

上坂怜生发现，白额鹱在海面漂浮时会刻意避免排泄。例如，在所有的视频中，只有一例排泄行为是白额鹱在海面漂浮时进行的，绝大部分排泄事件均发生在飞行过程中。此外，白额鹱倾向于起飞后立即排泄，约有50%的首次排泄事件发生在起飞后30秒内。另外，一些白额鹱在起飞排泄后1分钟内就回到水面。研究者推测，这可能是专门为了排泄而进行的起飞行为。而且，它们白天每4-10分钟一次，每小时排泄量约占其全部体重的5%。

那么，如何理解海鸟在飞行中排泄的这一行为？研究者们在文章里给出了三种解释。首先，这可能是一种保护泄殖腔组织免受刺激的手段；其二，这可以降低引来鲨鱼、海豹等猎食者的风险；其三，飞行姿态或比漂浮姿态更有利于排泄动作。

另外，研究者们表示，尽管白额鹱起飞时需要消耗大量能量，但上述现象表明，它们飞行时排泄的收益超过了起飞的成本。他们猜测，它们每次飞行时会将占体重5-12%的食物带回巢穴，因此每小时体重减少5%的变化对于依赖风力动态滑翔的白额鹱来说可能具有重要意义。

不过，研究者们也表示，尚不确定这一排泄特征在其它鸟类中是否普遍存在。而有关海鸟粪便对远洋生态系统的塑造作用，及其在远洋物种之间的病毒传播机制，仍有待未来结合鸟类移动轨迹与排泄行为的进一步研究。

有趣的是，这一项目最早始于一项有关海鸟从海面起飞时如何运用双腿的研究。“（当时）我将小型摄像头固定在它们的腹部，用以观察其双腿的运动。令人意外的是，拍摄到的画面中出现了许多排泄行为。因此在继续进行起飞研究的同时，我决定一并调查排泄行为。”上坂怜生在邮件中告诉《赛先生》，“这项研究最初出于纯粹的好奇心，而非是否有用。”

下一步，上坂怜生说，他计划继续研究白额鹱以外的海鸟物种的类似行为。

参考文献：

[1]Current Biology, Uesaka & Sato, “Periodic excretion patterns of seabirds in flight” https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(25)00818

[2]https://www.nature.com/articles/s41467-017-02446-8