关于候鸟如何在漫长的独自迁徙后能够加入其种群其他成员并共同到达同一冬季目的地的科学谜团已得到解答。在发表在《科学》杂志上的一项开创性研究中，研究人员发现遗传和环境的组合决定了候鸟冬季的飞行目的地。通过将微型数据记录器作为背包附在白颊蝉鸟身上，研究团队能够记录鸟类在数千英里陆地和海洋上的迁徙路线。这表明，欧洲不同地区的鸟类都遵循一致的路线前往在非洲的冬季栖息地，即使这些路线并不是最直接的。该研究由格罗宁根大学主导的欧洲科学家团队进行，并涉及埃克塞特大学的参与。埃克塞特大学生态与保护中心的马尔科姆·伯杰斯博士表示：“每年秋天，数十亿候鸟离开它们的繁殖地，飞行数千公里前往更温暖的冬季栖息地。在一些物种中，例如鹅，幼鸟从其父母那里学习迁徙路线，而在一些其他物种中，它们则从与其一起迁徙的伴侣那里学习。但是对于在夜间迁徙的鸣鸟而言，尚不清楚是什么导致它们选择特定地方。”研究团队使用了非常轻便的光强度和时间测量数据记录器，作为背包装在鸟身上。鸟类的追踪范围涵盖从西班牙到西伯利亚八个区域，达特穆尔是英国工作的重点。当鸟类重新被捕获时，团队读取数据以估计它们的行进路径及所需时间。结果显示，在秋季，所有种群首先飞往西班牙和葡萄牙。在那里它们进行了较长的停留，然后继续一场约40小时的不间断飞行，穿越大西洋抵达非洲最西端。它们的迁徙路线随后向东弯曲，不同种群的鸟类继续各自的旅程，传播距离各不相同：西班牙的鸟类栖息在冬季栖息地的最西端，而西伯利亚的鸟类则飞行3000公里东移至尼日利亚过冬。虽然西班牙的繁殖鸟在秋季仅飞行3000公里，西伯利亚的鸟类却因通过西班牙和葡萄牙的长途绕行而飞行了将近13000公里。伯杰斯博士表示：“一只仅重12克的小鸟竟然能飞行如此遥远的距离，这是令人惊讶的，更令人吃惊的是西伯利亚的白颊蝉鸟需要进行这样长的绕行。”他说：“如果鸟类通过意大利横渡地中海，然后飞越撒哈拉，使用更直接、更少向西的路线，将节省约4500公里的行程，相关物种——颈圈蝉鸟就使用了这条路线。我们相信它们使用这条路线是因为它是一个进化遗留物，回溯到过去，当最后的冰河时代时，白颊蝉鸟被限制在西非和西欧。”为了确定蝉鸟如何知道他们应该在非洲的冬季栖息地，研究人员将一些鸟类从荷兰移至瑞典南部。通过将荷兰的蛋饲养给瑞典的父母，他们成功地做到了这一点。他们还将成年的荷兰雌鸟搬到瑞典，并使其能够与瑞典雄鸟交配，生育出一半是荷兰、一半是瑞典的后代。“这是一场后勤噩梦，”格罗宁根的博士生Koosje Lamers表示。“我们在一个繁忙的野外季节中连续工作了36小时：一天在荷兰捕鸟和收集鸟蛋，晚上将它们开车运输到瑞典，第二天再将它们安顿在瑞典的研究地点。”在正常情况下，研究发现荷兰的蝉鸟在西非的冬季栖息地比它们的瑞典同种群更向东500公里。荷兰的蝉鸟在瑞典成长后，冬季栖息地大致位于正常荷兰与瑞典位置之间，而杂交种则冬季栖息地更靠向正常的瑞典区域。伯杰斯博士总结道：“这项研究表明，蝉鸟的冬季栖息地部分是遗传决定的，部分是由它们成长的环境所决定的。”他补充说：“同样值得注意的是，这些冬季栖息地是通过共同的路线到达的。这首次告诉我们，固定的并不是从繁殖区的迁徙方向，而可能是迁徙旅程的长度。“这项研究还表明这种迁徙行为并不是从父母那里学来的。这一知识对于理解候鸟如何适应气候变化至关重要。由于气候变化，迁徙时间正在发生显著变化，鸟类能否提前迁徙其时机与它们在非洲的冬季栖息地有关。”《迁徙鸣鸟非繁殖区的天生因素和发育学》发表在《科学》最新一版中。