動物遷徙是自然界最壯觀的現象之一。通過在廣闊時空範圍內追蹤資源，遷徙動物能夠在繁殖地與越冬地之間往返，以適應季節性環境變化。不同種群可表現出完全遷徙、部分遷徙或全年留居等不同策略，而這些策略背後反映的是時間、能量和環境風險之間的複雜權衡。近年來，研究發現新的遷徙路線能夠在較短時間內出現，可能與環境變化、社會學習或種群擴張有關。然而，遷徙路線快速改變後，動物如何通過行為調節和飛行生物力學變化來適應新的遷徒需求，這一關鍵問題仍未得到清晰解答。

鴻雁（Anser cygnoides）是家鵝的祖先，為東亞特有的遷徙水鳥。曆史調查顯示，北京及周邊地區僅記錄到鴻雁越冬或過境，未發現本地繁殖證據。但近年的野外調查則在北京周邊記錄到繁殖期種群的存在，提示這裏可能已形成新的繁殖種群。鴻雁在中國被列為國家二級重點保護野生動物，並已被IUCN紅色名錄重新評估為“瀕危（Endangered）”物種，厘清鴻雁北京種群的起源、遷徙路線和適應機製，不僅具有重要科學意義，也對保護管理具有現實價值。

近日，必威精装版app西汉姆联 詹祥江實驗室在Science Bulletin期刊上發表題為《Rapid behavioral regulations facilitate the formation of a novel migration route in swan geese》的研究論文。該研究綜合全基因組重測序、GPS衛星追蹤、三軸加速度計數據以及曆史氣候和土地利用重建，揭示了鴻雁北京繁殖種群的起源與遷徙特征，並進一步發現：快速的行為調節及其對應的飛行生物力學變化，可能幫助這一新建種群在較短時間內形成了新的遷徙路線。

研究團隊在2020年和2022年繁殖季節，於北京麋鹿生態實驗中心周邊區域為16隻自然繁殖的鴻雁安裝了GPS追蹤器，並持續監測至2024年11月，共獲得16隻個體的16萬餘條高質量定位數據。結果發現，其中10隻個體完成了秋季和春季遷徙，另有5隻個體在整個冬季留居北京：首次為鴻雁北京種群存在部分遷徙現象提供了直接證據。次年春季，越冬於鄱陽湖的個體大多返回北京並在此繁殖，表現出較強的繁殖地忠誠性，從而表明北京地區已經形成一個穩定的鴻雁繁殖種群，其遷徙路線與此前報道的東亞其他鴻雁種群明顯不同。

為追溯這一北京種群的來源，研究人員采集了北京及蒙古多個繁殖地的野生鴻雁樣品，開展全基因組重測序分析，並納入中國東北個體、福建越冬個體及家養鴻雁進行比較。種群遺傳結構分析、主成分分析和係統發育分析一致表明，北京鴻雁分化為一個獨立的遺傳種群，且與家養個體明顯分離，但是與蒙古東部和中國東北的野生種群關係更近。進一步的種群曆史重建顯示，北京種群很可能是在過去約一個世紀內，從東蒙古祖先種群中分化出來的。這一分化時間與北京及周邊地區20世紀初以來顯著的環境變化相吻合，包括區域增溫以及水稻田和灌溉農業用地擴張。這些環境變化可能為鴻雁在北京地區建立新的種群創造了良好的生態條件。

研究團隊通過比較北京與蒙古東部鴻雁種群的遷徙行為發現，北京種群采取出發晚、距離短、停留少但速度快的高效遷徙策略，而蒙古種群則依賴多次停歇補給，表現出更節能的分階段模式。GPS與加速度計數據顯示，北京鴻雁在遷徙中拍翅頻率更高、振翅幅度變化更小，這一差異不受風力條件影響，屬於種群層麵的穩定特征。能量學分析表明，兩個種群在飛行效率與能量消耗間采取了不同的權衡方式：北京鴻雁以更高能耗換取更快的持續飛行能力，而蒙古鴻雁則維持節能飛行以適應長距離遷徙。這些飛行運動學差異僅在遷徙期間顯著出現，提示北京種群具備麵對時間壓力時快速調節行為的能力。

研究還進一步分析了北京鴻雁種群秋季遷徙出發的環境觸發因素。結果表明，太陽輻射、風速、溫度和潛在蒸散發等環境變量的短期下降與遷徙開始密切相關，說明北京鴻雁種群能夠對快速變化的季節性環境信號作出精細響應，並可能在相對有利的飛行條件下啟動遷徒。

該研究表明，北京地區繁殖的鴻雁種群代表了一個近百年來新形成、遺傳上獨立的種群，它們不僅建立了新的繁殖地，還在較短時間尺度內形成了不同於其他東亞種群的遷徙路線。更重要的是，研究從機製層麵揭示了：快速行為調節及其對應的飛行生物力學變化，可能是新遷徙路線形成的重要基礎。這一發現將遷徙路線變化與行為適應、飛行能量學和環境響應直接聯係起來，為理解遷徙動物如何應對快速氣候變化和人類活動影響提供了新的機製框架，也為東亞遷徙鳥類的保護管理提供了重要科學依據。

必威精装版app西汉姆联 穀中如副研究員、龍娟博士、博士研究生史新穎為該論文的共同第一作者，必威精装版app西汉姆联 詹祥江研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、博士後創新人才支持計劃、中國科學院、必威精装版app西汉姆联 的共同資助和北京市園林綠化局、北京麋鹿生態實驗中心的大力支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.03.053