多年来的研究让人们对鸟类迁徙的了解逐渐加深，数千英里的旅程中这些鸟儿经历怎样的艰辛磨难，以及人类活动和气候变化如何让鸟群迁徙变得愈加艰难。
时值繁殖季节，15万塘鹅聚集在苏格兰的巴斯岩岛上
肯尼亚柏哥利亚湖上的小火烈鸟。
新西兰的泰晤士河口，几十只斑尾塍鹬（chéng yù）在岸边慵懒地走来走去，夕阳西下，晚风拂过鸟羽。
塍鹬用长喙在柔软的海滩上搜寻虫子和螃蟹。潮水涌来，淹没了塍鹬觅食的海滩，塍鹬停止觅食，匆忙上岸躲避。细长的双足支撑着圆滚滚的身体，再加上单调的毛色，塍鹬看上去显得朴素且笨拙。夜色将近，这群其貌不扬的鸟儿停止一天的活动，蹲下来休息。它们可以几个小时保持静止，看上去一动不动。
新西兰基督城埃文-希思科特河口，几只斑尾塍鹬在岸边觅食。
千万不要被眼前景象迷惑，以为塍鹬较小笨拙。相反，这种鸟类在动物界是有名的飞行能手。六个月前，这些鸟从阿拉斯加一路飞到这里。漫长的旅途中它们一次也没停留，扑扇着翅膀一口气飞了8、9天，整个旅程大约7000英里，是地球周长的1/4还要多。
到达新西兰后，这些塍鹬精疲力尽憔悴不堪。如今在这里休养生息了几个月，它们的身体再度丰韵起来，为返回阿拉斯加的旅程储存了能量。每年北半球的夏季，塍鹬会返回阿拉斯繁殖。返程飞行分为两段，它们先飞行6000英里到黄海，在中韩之间的海岸线上休整大约6周时间，然后再飞4000多英里到达阿拉斯加。
塍鹬几千年来一直在进行这种迁徙之旅，但直到最近几十年，人们才对之有了清晰的了解。此前数百年，鸟类迁徙一直让人类感到惊奇，新的科学发现帮助我们揭开鸟类活动的神秘面纱，理解这些壮举背后的秘密。与此同时，科学家还发现人类活动和气候变化可能正让古老的迁徙活动受到破坏和威胁。
人们注意到塍鹬每年都会在新西兰消失几个月，而且从未见过这种鸟筑巢产卵， 当地土著毛利人将塍鹬视为神秘之物。在土著语中，“塍鹬蛋”成了意同镜花水月的成语。20世纪70年代，鸟类观察家和生物学家怀疑新西兰的塍鹬与在阿拉斯加筑巢的塍鹬可能是同一批。但直到2007年，科学家才确认了这种鸟令人叹为观止的迁徙路线。
野生动物专家鲍勃·吉尔（Bob Gill）和李·蒂比茨（Lee Tibbitts）参与了美国地质调查队对塍鹬的一次研究。研究人员抓到几只塍鹬，并在它们腹部气囊位置装上GPS卫星发射器。在接下来的3月到5月，他们使用卫星信号追踪这群鸟的行踪。发射器的电池容量有限，设计使用寿命预计撑不到秋季。不久，安装的发射器一个接一个消失，不过仍有一个还在坚挺。2007年8月30日，卫星信号显示编号为E7的塍鹬从阿拉斯加启程，开始往南飞。
带着激动的心情，研究者追随着这只鸟往南飞，飞过夏威夷，飞过斐济。9月7日，信号显示鸟群到达了新西兰西北角。“因为那电池快没电了，我们一路上提心吊胆。”提比茨回忆道。当天晚上，E7停驻在泰晤士河湾。它连飞了8天8夜，行程7150英里，直到今日，这仍是人类记录到的距离最长的不间断飞行记录。“这是一个让人惊掉下巴的壮举。”吉尔对鸟儿的行为赞叹不已，他现在的身份是荣誉退休的美国地质勘探局科学家。
从2月中旬到4月中旬，50万沙丘鹤聚集在内布拉斯周到普拉特河沿岸。
对E7的追踪有助于帮助人们解开长久以来对鸟类迁徙的疑惑。它们飞往何方？它们如何飞完漫长旅途？年复一年的大迁徙中，它们是如何精准记得冬季和夏季的落脚点？卫星追踪和其他先进技术帮助研究人员以前所未有的细致度对这些问题进行探究。
在加拿大阿尔伯塔省壮丽的北方针叶林中，来自史密森学会候鸟中心的生态学家迈克·霍尔沃斯（Michael Hallworth）一边在林中穿行，一边留意着鸟儿的叫声。他在找一只康涅狄格鸣鸟，这种鸟儿胸腹部毛呈黄色，眼睛周围有一个白眼圈容易辨识。当霍尔沃斯和同事发现一只曾被做过标记的雄鸟时，他们迅速在两棵树之间拉开一张捕网。霍尔沃斯在网的另一边用扬声器播放事先录制好的另一只雄鸟的叫声，看雄鸟是否会上当——果然方才那只雄鸟以为自己的地盘受到入侵，飞过来捍卫领地，结果自然是自投网中。
抓到鸟儿后，霍尔沃斯温柔地将之前放置的传感器从鸟背上取下。这种设备重量不足1克，可以记录光线敏感变化。由于不同地区日出日落时间互有差异，科学家们可以根据感光器记录到的数据来推测鸟儿所去过的位置及其所走的路线。霍尔沃斯的研究尚在进行中，他希望能够从数据中找出这只康涅狄格鸣鸟在何处过冬。“我们知道这只鸟会迁徙到南美洲，但我们还没找出具体是哪里。”他说。
福克兰群岛上，信天翁与企鹅分享着这片斜坡。
人工捕捉标记的方法虽然笨拙，但同古代相比，这已经相当先进。19世纪以前，人们对鸟类迁徙现象的解释还充满异想色彩。古希腊的亚里士多德认为，某些鸟类冬天之所以消失不见，是因为它们变成了其他物种。中世纪的欧洲，人们相信每逢冬季突然出现的白颊黑雁是从树上长出来的。17世纪一位英国部长推测消失的鸟儿应该是飞到月亮上去了。鸟类迁徙最早的证据出现在1822年，当时一位德国猎人捕获一只白鹳，发现鸟脖子里卡着一只明显属于非洲来的箭头。这个偶然发现让博物学家们意识到，鹳可能已经飞行了数千里。1906年，观鸟者在白鹳腿上带上识别环，开始了解鸟儿们在撒哈拉以南的非洲过冬的情况。
自打德国猎人的打猎奇遇开始，科学家和观鸟者陆续发现了数千种鸟类的迁徙活动。所有已知鸟类中，有一半都有迁徙的习性，这些鸟根会根据季节的不同，从一个栖息地迁往另一个栖息地。黑背信天翁把巢筑在太平洋的热带岛屿上，但每年中有一半时间它们旅行在外，翱翔数千英里，到日本和加州去寻找食物。生活在中亚高海拔地区的斑头雁每年冬天会飞越喜马拉雅山，来到印度次大陆温暖的水域过冬。并非只有那些翅膀很大的鸟才能远距离迁徙，观测发现体型娇小的红喉北蜂鸟也会迁徙，它们甚至能从加拿大飞到墨西哥和巴拿马。
无论鸟儿迁徙距离只有几英里或是长途跋涉四分之一个地球周长，迁徙的目的都是一样的，那就是为了躲避威胁其生存的环境条件。当北美洲进入冬季，红喉北蜂鸟赖以生存的花朵和昆虫消失不见，蜂鸟别无选择，只能迁往一个食物更丰盛的地区。等到来年北美回暖，老家再度变得温暖宜居时再回来。
许多物种是在冷暖地区之间迁徙，但也有一动物是“逐水而居”。生活在亚马逊盆地河滩上的黑剪嘴鸥就是如此，它们在沙洲上筑巢，捕食浅水的鱼为生。当9月份的大雨袭来造成水位上涨，黑剪嘴鸥迁徙到海拔更高的地区，等到水位下降时再返回故居。有些鸟类在同一地区高低海拔之间往返迁徙，在夏季上山捕食，山上结冰时就转移到山谷。
随着近些年来中韩两国沿海工程建设，鸟类栖息地受到不同程度的破坏。
“一个地区在一年中的某些时候变得恶劣时，鸟儿就会逃走。同一个地区在一年中的另一段时间又是生存和繁殖的绝佳场所，这时鸟儿们又会回来。”密歇根大学鸟类学家本·温格（Ben Winger）说。
这些迁徙路线是数千年生存适应的结果。在对资源和栖息地的争夺中，一些物种可能离其原始栖息地越来越远。一些研究人员推测，原生热带地区的鸟类将栖息地扩大到温带时，并在之间往返迁徙。另一种观点则认为，许多物种其实起源于温带，在寒冷的时节迁徙到热带避寒。“真实的情况可能是两种兼而有之。”温格说。
或许我们可以从某些不同寻常的迁徙案例中窥见鸟类迁徙路线的由来。德国普朗克研究所鸟类部门研究专家彼得·伯托（Peter Berthold）观察到一种湿地苇莺会先从德国北部飞到东非，在那里停顿数周时间，之后再起飞迁往南非。“从前，撒哈拉南部地区曾是植被葱茂的绿*********，这些鸟可能在那里度过整个冬天。但后来那里环境恶化，鸟儿被迫越走越远。”伯托说。
新墨西哥州圣安东尼奥的野生动植物保护区内，一对沙丘鹤正在跳交配舞蹈。
迁徙的行为是否被写进了鸟的基因，使得它们像被编程好的机器一样自动执行往返路线，或是雏鸟需要跟随父母学习迁徙？对这一问题科学家们尚无定论，不过就像大多数“先天vs后天”的问题一样，答案很可能是两者兼有。“该领域的研究尚在起步阶段。”荷兰格罗宁根大学科学家Jesse Conklin说。
从阿拉斯加一路飞到新西兰，如此漫长的历程让人感到不可思议。吉尔使用模拟体验让学生们感受迁徙路程所需要的耐力。“现在，请起立然后伸出你们的双臂，像鸟儿一样上下扇动，看你们能坚持多久。”孩子们不一会就感到疲劳酸痛，吉尔告诉他们塍鹬能够连续扇动翅膀连飞8天8夜。用手臂模拟翅膀可能不是最恰当的类比——因为鸟类飞行就像人类行走一样轻松自然——但孩子们从中领会到了鸟类迁徙的不可思议。
许多鸟儿在迁徙数周前就开始储备脂肪，以备旅途奔波之用。脂肪对于鸟类，就如同汽油对于人类机器一样。当塍鹬出门远行时，它们体重的一半以上都是脂肪。羽毛下面是一层厚达1英尺的脂肪层，腹部器官也被脂肪包裹，一只鸟看起来活像一只长了翅膀的黄油球。
当塍鹬努力进食增肥时，它们胸部和腿部的肌肉也变得粗壮。像红腹滨鹬这些鸟还会缩减砂囊等器官的体积，为身体减负。
遮天蔽日的雪雁飞过阿帕奇野生动物保护区上空。
如同其他迁徙物种一样，塍鹬并非仅依靠自身的力量飞行，它们也懂得借助风势御风而行。鸟群会借助风暴将尽时产生的南风从阿拉斯加启程。当它们从新西兰向北飞时，同样会选择有利飞行的天气再动身。“离开新西兰时有风相助。当它们在黄海停留一段时间再度起飞时，同样会有风助它们一臂之力。”吉尔说。
研究者还通过观测发现，塍鹬这种鸟会在整个飞行期间不间断地挥动翅膀，而像信天翁这种大型鸟类则能够乘风滑翔节省体力。
有些鸟类在调节睡眠方面表现出惊人的灵活性。普朗克研究所的尼尔·拉滕伯格（Niels Rattenborg）与同事前往加拉帕戈斯群岛，研究岛上一群小军舰鸟的睡眠习惯。这种鸟翼展达7英尺，一次出海捕猎可飞行数百英里。研究者在鸟巢里捕捉小军舰鸟，在鸟身上安装脑电波传感器和数据记录仪，然后再将之放飞。除了记录位置信息和飞行高度，这些设备还能帮助研究者了解鸟儿在长途飞行过程中的睡眠模式。
在太平洋面上飞行了10天之后，军舰鸟陆续返回巢穴。拉滕伯格再度捉鸟将装置取回并对搜集到的数据进行分析。数据显示，这些鸟可以一边飞行一边睡觉，它们会在滑行时进行一次时长约12秒的小睡，一天中打盹时间加起来大约有42分钟。这些鸟在巢穴里每天可以睡上12消失，两个数据形成强烈对比。更神奇的事，在打盹的时候，军舰鸟只有半边大脑在休息，另一半保持清醒。
那么塍鹬在8天8夜的飞行中又是如何解决睡觉问题的呢？研究者根据军舰鸟的例子推测，塍鹬可能同样掌握边飞边打盹的艺术，只不过它们打盹的时间会更短。拉滕伯格推测塍鹬甚至能够一边挥翅膀一边睡觉。
作为一个从小在丹麦长大的男孩，亨里克·毛里特森（Henrik Mouritsen）经常在家乡看到外来的候鸟。他曾观测拍摄过一种名为漠?的小鸟，这种鸟在中亚繁殖生育，却会在北非和印度越冬。“我想知道这些鸟的脑袋里到底发生了什么让它们飞那么大老远而且是不同的方向去过冬。”在这一好奇心驱使下，毛里特森长大后成为奥登堡大学教授，同无数先辈一起，他试图揭开鸟类迁徙定位的的奥秘。科学家找到的证据显示，鸟儿是在多种机制的协作下完成千里迁徙的壮举。
1951年，一位名叫古斯塔夫·克莱默（Gustav Kramer）的德国科学家发现，欧洲椋鸟依靠太阳来辨别方向。随后在20世纪60年代，康奈尔大学生态学家史蒂芬·艾姆伦（Stephen Emlen）将靛彩鹀鸟放入模拟夜空的星象仪内，发现鸟儿就像古代航海的水手一样，懂得看星位导航。同一时期，德国维尔奇科夫妇（Wiltschko）通过对知更鸟的研究发现，鸟类体内拥有一个生物罗盘感知地球磁感线。
毛里特森与两位同事在2003年进行了一项实验，与前辈不同，毛里特森选择在野外实地而非室内进行实验。最开始，研究者将乌鸫鸟装在笼子中，在夕阳时分放置在室外，同时将它们暴露在故意偏调了90?的人造磁场中。研究者在入夜后将鸟儿放飞，看它们如何选择飞行路线。戴着信号发射器的乌鸫在天上飞，研究人员驾车在地上追，总共追踪了700英里。结果发现，乌鸫在第一个晚上是向西飞，显示它们受到了人造磁场的误导。不过在随后的几天里，乌鸫调整到了正确的方向，开始往北飞。研究者从中推断，鸟类首先使用生物罗盘定向，但白天又会根据阳光来校准。
候鸟使用多种定向技术可以说既在意料之外又在情理之中：许多鸟在夜间飞行，无法使用太阳定向；遇上多云的夜晚，观星定向也无法使用；能感知磁感线的生物罗盘也不总是可靠。
肯尼亚纳库鲁湖畔，一只鬣狗捉到一只火烈鸟。
虽然塍鹬具体使用何种导航机制尚不清楚，但毛里特森根据自己对乌鸫（dōng）所做的实验推测，塍鹬应该也依靠生物罗盘辨别方向，同时根据每天的太阳方向来校准。
红腹滨鹬外形与塍鹬有几分相似，不同之处在于前者的喙要略短一些。红腹滨鹬像塍鹬一样在寒冷的北部筑巢繁殖，冬天飞跃数千英里到南半球越冬。红腹滨鹬一般以沙滩上的软体动物为食，不过荷兰皇家海洋研究所的海洋生态学家杨·凡·吉尔斯（Jan van Gils）却观察到红腹滨鹬食用海草，这些鸟何时又是因何故变成了素食动物？这让科学家感到疑惑不解。
研究人员发现，吃草的滨鹬大多是年幼个体，它们比群体中的其他成员身形更小，鸟喙也略短。研究者还发现，不同年份出生的滨鹬在身材上有很大不同，北极经历暖冬时诞生的滨鹬体型最小，鸟喙最短。对此现象最合理的解释是，这些小鸟因没有足够食物而导致发育不良。北极升温使得积雪比往常更早融化，滨鹬赖以生存的昆虫的数量过早达到峰值，导致晚些时候出生的雏鸟无食可吃，营养不足。
人们树立起这些人工鸟巢供白鹳居住
当滨鹬迁徙到毛里塔尼亚时，那些鸟喙较短的个体由于无法扒开沙地挖寻猎物，被迫吃草充饥。“海草并不是什么好食物。我们从未料到它们会吃草，但事实就这么发生了，因为它们别无选择。”吉尔斯说。研究人员还发现，鸟喙较短的个体其寿命也相对较短。“在北极遭受食物短缺的鸟，来到热带之后仍将因食物短缺而死。”他说。
许多相关研究同对滨鹬的研究一同显示了气候变化和环境破坏如何对迁徙物种造成危害。许多海鸟的数量在过去半个世纪中急剧萎缩，北美的水鸟种群自1973年以来已经下降了70%。那些沿东亚-澳大利亚路线迁徙的鸟类受威胁最为严重，其中就包括滨鹬、塍鹬等鹬科鸟类。造成这种情况的一个主要原因似乎是黄海沿岸的工程建设破坏了海岸生态，原先候鸟歇脚的海滩正逐渐被越来越多的港口、工厂和海景房占用。
同样的情形在世界各地都有发生。非法狩猎和土地占用让那些往返于欧洲和非洲以及沿美洲大陆迁徙的鸟儿饱受困扰。环保人士估计，每年都会有1100万到3600万只鸟在地中海地区被捕，其中就包括苍头燕雀和黑顶林莺。对鸟类而言，撒哈拉以南的非洲大陆变得不太宜居，越来越多的草原被开垦为农田，在此落鸟的候鸟觅食困难。南欧的许多城镇之间原先有大片林地，可以为鸟类提供丰富的食物，但现在这些地区被开垦种植玉米。人类喂饱了自己，迁徙到此的候鸟却无处觅食。
一群红腹滨鹬从爱尔兰的一处风力发电场前飞过。
“人类将玉米收的干干净净，什么也没有下。”普朗克研究所科学家汉斯-甘瑟·鲍尔（Hans-Günther Bauer）说。“幸运的鸟会另寻生处，但一些不走运的鸟就面临生存危机，因为它们无法为接下来的旅程积蓄能量。”
扭转这些令人担忧的趋势需要多管齐下，从保护森林和海岸线到立法禁止猎捕候鸟。微型追踪器等新技术也可以帮助保护鸟类。斯密森学会候鸟中心的皮特·马拉（Pete Marra）说：“美洲一种画眉鸟的种群数量在过去50年里下降了60%以上。如今这些鸟儿的繁育地和越冬地都受到破坏。”研究人员发现，与越冬地被破坏相比，繁育地被破坏对鸟类造成的危害更大。
一个明亮的下午，杰西·康克林（Jesse Conklin）来到新西兰福克斯顿海滩，透过望远镜观察远处的几只塍鹬。
此前十年间，这位来自荷兰的科学家每年都会追随塍鹬来到这里。在对160只腿上带着识别环的塍鹬持续多年的观察中，他发现这些鸟儿每年几乎都会选择在同一天启程，就好像受到精准的时钟指引一般。不过它们懂得灵活应变，有时也会提前出发以避免随后的坏天气。
然而，康克林发现如今塍鹬启程的时间要比8年前提早了5天。它们中的大部分会在黄海周边度过这多出来的5天，然后依然按老时间准时准点到达阿拉斯加。目前尚不清楚它们提前离开是为了在黄海需要更长时间捕食或是为了赶上阿拉斯加越来越早的夏季。康克林说，无论是哪种情况，似乎都暗示这些鸟儿能从经验中学习教训并调整行为，而不只是刻板遵照基因里的时间表。
三只天鹅正从北极繁育地飞往美国西海岸
当天下午，康克林用几个小时的时间观测那几只塍鹬。其中几只还在觅食，另外一些已经进入水中清洗和整理羽毛。见此情形，过往的观测经验给了康克林一种熟悉的预感。他知道清洁沐浴是启程的先兆。
夕阳西下，夜色将近，水面的余辉变得柔和起来。几只塍鹬高声鸣叫，随后其他塍鹬也加入了交谈。鸟鸣声持续了数小时，期间又有几只塍鹬从别处飞过来加入这个群落。“我不知道它们是否在交流着什么——像‘你觉得现在的风情况如何？’——或者它们通过啼鸣像广播一样召集等候离开的同伴。”康克林说。
日落时分，鸟群叫声越来越响亮，随后所有塍鹬同时拍起翅膀飞上天空。康克林调整望远镜跟随鸟群的身影，他数了数总共有10只——10只鸟飞向一望无际的海洋，它们先是混成一团，然后慢慢排列成V型。康克林从望远镜里目送这群鸟离开，直到它们消失在暗蓝的天际，影子也看不到。
