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普通雨燕(Apus apus)粪囊中的能量随质量和巢穴身份的变化
为什么鸟类父母吃粪很重要
对许多鸟类来说,抚育雏鸟是一场高能量的马拉松。父母既要长时间外出捕食,又要保持巢穴清洁与安全。一种在若干物种中观察到的令人困惑的行为——包括普通雨燕——是父母有时会吞食雏鸟的粪便。该研究提出了一个简单却重要的问题:这些包裹在粘液中的整齐粪囊里到底含有多少能量?吞食它们是否有可能在应对育雏成本上对父母产生有意义的帮助?

在空中竞技且能量预算紧张的运动员
普通雨燕是极为擅长飞行的鸟类,几乎整日整夜都在空中活动,仅在繁殖期短暂停落于巢箱或裂隙处。为喂养雏鸟,成鸟在空中扫捕昆虫,形成密集的食团,然后带回巢中递喂。这种生活方式能量消耗很大:雨燕可能为觅食飞行数十公里,并使用诸如夜间短暂降低代谢(休眠)等节能手段。在这样一个精细平衡的体系中,即便是回收本可浪费的小量能量——例如雏鸟粪便中残存的营养——理论上也可能影响成鸟的生存与繁殖成败。
把粪便变成数据
为测量雏鸟粪囊可能包含的能量,研究者在以色列特拉维夫周边的城市繁殖群中,从九个雨燕巢穴收集了224个粪囊。重要的是,他们等到所有雏鸟离巢后才进行采样,因此没有打扰到鸟,只是收集了留在巢箱内的残留物。在实验室中,每个粪囊被轻柔干燥并称重。随后团队使用炸弹量热计——一种在受控腔体内燃烧样品并测量放热的仪器——来计算每个干样的总化学能量。通过将每个粪囊的质量与测得的能量配对,他们可以探询能量如何随体积(质量)变化,以及是否存在一些巢穴持续产生能量含量更高的粪囊。
一个粪囊有多少能量?
平均而言,每个粪囊约含1.94千焦的能量,大致相当于半个小卡路里。部分粪囊能量较低,而少数则富含数倍于平均值的能量。较重的粪囊往往包含更多能量,这与干物质更多自然含有更多燃料相符。然而质量只是部分解释。当团队比较不同巢穴时发现,同一巢穴内的粪囊彼此更为相似,而与其他巢穴的粪囊差异更大。约四分之一的总能量变异可归因于巢穴身份,这提示了投喂给雏鸟的食物、雏鸟的年龄与消化情况,或父母通常清除粪便的速度等差异,可能会影响留在巢内粪囊的能量含量。

这项研究能说什么、不能说什么
尽管这些测量表明雨燕雏鸟的粪便含有可回收的能量,但单凭这些数据并不能证明父母通过食用粪便实际上获得了净收益。样本仅在雏鸟离巢后采集,因此研究者无法将某个特定粪囊与雏鸟的年龄、这些粪囊被摄入而非丢弃的频率,或成鸟消化所摄入物质的效率联系起来。粪便沉积后巢内的条件——例如干燥与微生物分解——也可能改变质量与能量含量。因此,该研究揭示了潜在能量池的规模,但并未表明实际被利用的比例。
为何这有助于理解鸟类家庭
通俗地说,这项工作表明雏鸟粪便并非单纯废弃物:它们仍然携带可测量的化学能量,原则上可以被辛劳的父母回收利用。对于在能量预算上接近极限的鸟类物种,即便是微小的营养额外收益也可能值得关注,但这一点尚待检验。未来需要的研究是实时观察巢穴并追踪粪便何时以及多频繁被食用、不同雏龄粪便的能量丰富程度,以及这一行为如何与成鸟状况和繁殖成功相关联。目前,这项研究提供了缺失的第一步:对可被回收部分的谨慎测量,为判断这种不寻常习性是单纯方便的家务行为还是一种微妙的节能策略铺平了道路。
引用: Hahn, A., Kosicki, J.Z. & Yosef, R. Faecal sac energy in common swifts (Apus apus) as a function of mass and nest identity. Sci Rep 16, 9034 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40366-0
关键词: 普通雨燕, 食粪行为, 鸟类能量学, 巢穴清洁, 亲代照顾