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让航天飞机推迟发射的鸟,岂能以好坏简单评判

鸟人Robbi 鸦雀有生 2022-09-09

航天飞机的外置燃料罐,STS-71任务时所用的应是轻型型号(Lightweight Tank, LWT),长46.9米,直径8.4米;内装供航天飞机三台主发动机在发射时所用的液氢燃料(保存于 -217.2℃)和液氧助燃剂(保存于 -147.2℃);内部容积2032766升,注满一个50x21米,水深1.8米的标准泳池都还有富余;三台主发动机点火后,能在8.5分钟内就将其内燃料和助燃剂全部耗尽,图引自NASA


1995年的夏天,人类航天史上的一小步,本应是由“发现号”航天飞机(Discovery)来完成的。“发现号”以英国航海家库克船长(James Cook, 1728-1779)第三次太平洋探险航行舰队中的一艘船命名。而值得一提的是,库克船长首次太平洋之行所指挥的“奋进号”(Endeavour)三桅帆船也被用来命名了另一架航天飞机。用大航海时代的著名探险船来命名进入太空的航天飞机,这本身也就象征着人类探索未知世界的勇气与精神吧。美国航空航天局(NASA)原计划于当年6月22日由“发现号”执行代号为“STS-71”的飞行任务。这将是航天飞机与在轨的俄罗斯“和平号”空间站(Mir)进行的首次对接,自然颇为令人期待。谁知天有不测风云,到了6月初,NASA却突然宣布要推迟“发现号”的此次飞行。


发射前的例行检查中,工作人员竟发现接近外置燃料罐顶部的泡沫隔热层上有好些个空洞!要知道,从发射到外置燃料罐脱落时,航天飞机的速度已达7.832千米/秒,是音速的23倍。而这一加速过程中,航天飞机连带着燃料罐会不断与大气层摩擦产热。隔热层正是为了保护罐内处于低温状态的液氢和液氧,对飞行安全起着十分重要的作用。因此,这些仿佛“从天而降”的空洞绝对不容忽视。搞清楚它们形成的原因,并且妥善修补,成了摆在NASA面前紧要的两大任务。

外置燃料罐隔热层上的空洞,图引自NASA

修补工作,最开始希望通过先在发射架上安装一个吊车,再让工程师站在吊车的吊篮里进行操作。但强劲的风势使得这样的户外高空作业变得既不安全也不现实。无奈之下,只能将“发现号”重新推回肯尼迪航天中心的飞船组装大楼之内。如此一来,发射任务肯定要推迟了。另一边,这些空洞又是什么造成的呢?最终,还是监控录像揭晓了答案。原来,“洞后黑手”竟是一种叫作普通扑翅鴷Colaptes auratus,Northern Flicker)的啄木鸟!

监控捕捉到燃料罐上普通扑翅鴷的影像,图引自NASA


普通扑翅鴷广泛见于北美大陆,跟偏好在树上活动的啄木鸟不一样,普通扑翅鴷多在地面取食昆虫,也更喜欢较为开阔的生活环境。可能有些出乎很多人的意料,在探索宇宙奥秘、宇航员、发射架这些跟星辰大海有关的之外,肯尼迪航天中心还有着非常荒野的一面,它本身就坐落于梅里特岛国家野生生物保护区(Merritt Island National Wildlife Refuge)之中,是佛罗里达州最大的保护区之一。再加上占地500多平方公里的航天中心内许多区域严格限制人员活动,使其在某种意义倒成了野生动物们的乐土。

普通扑翅鴷,雄鸟,喙基部有向后延伸的髭纹,美国东部的普通扑翅鴷飞羽和尾羽有明显的黄色,西部的则是红色,也有观点认为西部种群应独立为C. cafer,© Chris Wood,图引自Macaulay Library

普通扑翅鴷的分布示意,橘色为繁殖区,浅蓝色为非繁殖区,紫色意为终年可见,图引自All About Birds


“元凶”确认,NASA为此专门成立了个委员会来处理此事,一位鸟类学家也被请来出谋划策。行家一出手,就知有没有。专家很快就指出发射架周围经过精心修整的大片草坪正好为普通扑翅鴷提供了理想的觅食场所。并且该种是当地的留鸟,一年四季都会在此活动。此外,它们还受到联邦法律的保护,航天中心又身处在保护区之内,就算是为了航天飞机安全大业,致死性的控制方法也首先就被否决了。


人们自热而然还有个疑问:好好的啄木鸟为什么要在隔热层上啄出这么些洞来呢?它难道不知道航天飞机是人类探索宇宙的先锋利器吗?它当然不知道了... 隔热层所用泡沫材料的颜色和质感,都很接近普通扑翅鴷筑巢最喜欢的朽木,这可能是吸引它们前来尝试的原因之一。另外,隔热层的厚度只有10-15厘米,远远不够普通扑翅鴷筑巢的正常深度。所以它们在啄开空洞不久,就会碰到下方的金属外壳而无法继续。但是啊,你说好不容易找到看起来和啄起来都这么合适的筑巢场所,怎么能轻言放弃呢?于是,执着的扑翅鴷们在发现一个洞不行之后,就会兴致勃勃地去啄下一个。最后,便在隔热层上留下了将近200个大大小小的啄洞...


工作人员用喇叭发出声响,阻吓鸟类接近燃料罐,右边还有一个鸮类模型,也是希望能起到吓阻作用,但其长期效果似乎并不理想,视频题目见图片上方,截图自Youtube


经仔细研究和讨论,委员会给出了解决方案的建议。首先,清除发射架附近所有的棕榈树、旧木质电杆和枯树,不要吸引啄木鸟前来筑巢。其次,借鉴飞机场驱鸟的方法,在发射架上设置能起到吓阻鸟儿靠近的装置(实践效果并不如预想中的好)。最后,也是被证明最有效的方法,人工值守,一旦发现有鸟靠近发射架上的航天飞机,就直接进行驱赶。由于进行修补和相关的措施执行,这次发射延误最终耗费了NASA超过一百万美元。不过,委员会提出的方案发挥了应有的作用。1995年之后,再没有发生因啄木鸟而导致的发射任务推迟。而在原定日期的5天之后,STS-71任务改由”亚特兰蒂斯号“航天飞机执行于6月27日发射升空,顺利实现了与”和平号“的对接。


读到这里,不知您对差点儿闯下大祸的普通扑翅鴷怎么看?先别急着下结论,故事还没结束。这下时间要回到19世纪末,一个名叫Eugene Schieffelin的药物制造商突发奇想,觉得应该把莎士比亚著作里提到过的欧洲鸟类都引入到北美。1890至1891年间,他陆续在纽约中央公园释放了80对(也有说为60对、60只或20只)从英国引进的紫翅椋鸟Sturnus vulgaris)。到了1970年,它们已侵入了远至北美东北部的阿拉斯加,而今天整个北美估计已有了近1.5亿只紫翅椋鸟。一百多年里如此迅猛的发(ru)展(qin),对北美本土鸟类会不会造成什么影响呢?

紫翅椋鸟,非繁殖羽,背部和腹部遍布浅色斑,但该个体喙已经从纯黑色转向繁殖羽的黄色了,2010年3月27日摄于美国马萨诸塞州,© Chris Wood,图引自Macaulay Library

紫翅椋鸟在北美的扩散过程示意,图引自Bitton & Graham 2015


普通扑翅鴷不仅中文名里带有“普通”两字,它在北美地区至今也相对比较常见。但其分布广又不难见到的表象背后,却隐藏了其种群数量持续下降的残酷现实。据估计,1966年至1991年间,生活在北美东部的种群数量下降了52%,西部则下降了19%。与紫翅椋鸟之间竞争合适的巢址,被认为至少在某些区域内是导致扑翅鴷数量下降的原因之一。事实上有观点指出正是由于肯尼迪航天中心周边生活的大量紫翅椋鸟挤占了有限的巢址资源,从而导致某些普通扑翅鴷不得不另辟蹊径。不难想象,一个高40多米粗近30米,不仅看起来而且啄起来都很像朽木的燃料罐隔热层,对一心一意想要构筑爱巢的扑翅鴷来说,会有多大吸引力了吧?



这两天,您可能不经意间都会注意到上面这么一篇推送。毕竟阅读量已经过10万+了,应该说还是相当具有影响力了吧。粗看了下里面的观点,感觉无非就想打耸人听闻的牌,或者按时下更流行的说法,反转一下啄木鸟们在公众心目里的固有形象嘛。原本觉得不值一驳,随ta去吧。但有朋友发来微信说,身边的人在看过这推送之后,真的开始觉得啄木鸟不好了...

总结起来,这篇推送无非就是要在四个方面黑啄木鸟:

1. 啄木鸟啄虫的行为损伤树木

2. 啄木鸟筑巢的行为损伤树木

3. 某些啄木鸟吸食树汁或利用树储存食物的损伤树木

4. 啄木鸟会捕食其他鸟类的雏鸟


如果孤立地来看上述事件,似乎啄木鸟的一举一动都会是对森林中树木和生灵的侵害。然而,事实果真如此吗?


首先就食性而言,现生的254种啄木鸟大多数主要以昆虫等节肢动物的幼虫或成虫为食。两种蚁鴷则几乎专食蚂蚁,其他不少种类也会取食蚂蚁(如普通扑翅鴷),还有的将食谱扩展到了白蚁。北美的四种吸汁啄木鸟Sphyrapicus,sapsuckers)则较为倚重啄开树皮,舔舐树汁的行为。但即便如此,它们也还是会取食节肢动物、果实和种子。而且,它们啄开的树汁小池也能为其他动物(包括其他啄木鸟)提供获取富含糖分树汁的机会,在食物短缺的时节这对于生存下去的意义不言而喻。其他如暗腹三趾啄木鸟Picoides funebri,该种的分类参见中国特有鸟类知多少(上,非雀形目))也有自己凿洞舔舐树汁的行为。实际上,除开少数食性相当专一的种类,绝大多数啄木鸟都可以被视为善于审时度势的杂食者。它们会根据不同季节,充分而巧妙地利用周围环境中的食物资源。


有不少研究表明,啄木鸟在凿取隐藏在树木中的幼虫时,偏好枯木或已经开始腐朽的木头。在筑巢时也有这样的倾向,朽木是不可雕,但的确更方便凿洞安家。它们和能够分解木质的真菌之间也发展出来了十分有趣的关系。一方面,啄木鸟在树木上啄洞的行为有利于相关真菌的传播,并且能影响真菌的组成。另一方面,近年来还有研究提示至少某些啄木鸟可以感知由不同真菌腐蚀程度导致的紫外光特征差异,并以此来选择更适宜觅食的位置(翻译成人话就是,某些啄木鸟能看得出哪块木头朽了,哪块没有)。


很多啄木鸟由于具备在树木上凿洞的能力,因此不妨被看作是森林中的施工队,为那些自身不具此项技能但又需要树洞生活的动物提供了非常关键的生态服务。2017年的一项针对全球洞巢鸟类的分析显示,至少有1878种现生鸟类在树洞中筑巢(占总数的18.1%),其中至少又有338种是利用啄木鸟的洞。试想一下,如果没有了啄木鸟,这些鸟儿该怎么办?不过,啄木鸟洞在世界不同地区对于次级洞巢鸟(就是不会自己凿洞的)的重要性也不尽相同。在北美以啄木鸟为代表的初级洞巢鸟为次级洞巢鸟们提供了高达77%的巢址,但这一比例在欧亚大陆南美则下降至了平均约26%(比例降低的还有个原因可能是亚洲和南美的研究还不够,了解不尽完善),到了澳大利亚和新西兰更是变为了0%因为澳洲根本就没有啄木鸟)。

巢网络(nestweb),用以表示巢树、初级洞巢者和次级洞巢者之间的联系,在此可见位于中间的6种啄木鸟对于其他13种鸟兽的生活都有着或大或小的影响,您可能也猜到了,这一研究是在北美进行的,图引自Martin 2015


那篇10万+推送还尤其抨击了橡树啄木鸟Melanerpes formicivorus),甚至将其称作”鸟中恶龙“,还说”在北美地区橡树啄木鸟被划分成了害鸟“。拜托,信口开河真不用上税吗?该种分布于美国墨西哥危地马拉伯利兹洪都拉斯萨尔瓦多尼加拉瓜,而在美国啄木鸟通常都受到联邦及各州法律保护,即便要采取致死性的防控措施,必须向美国鱼类和野生动物管理局(US Fish and Wildlife Service)申请许可,并需要证明已尝试过的其他非致死性方法失效了。


推送中还称”橡树啄木鸟大多会选择枯树作为主要粮仓,倒也是不会给活生生的树木带来太多伤害“。这话大概有三分之一不算错吧。橡树啄木鸟多选用橡树作为自己存储橡子的粮仓,橡树树皮本身就较厚,外加啄木鸟存放橡子的小洞较浅,并不能伤害到韧皮部,也不会影响到树的生长。1923年,一棵被它们利用存储橡子的树上发现有近5万个小洞,这不仅意味着几代啄木鸟超过百年的辛勤努力,也同样表明树木完全可以与之和平共存。在20世纪初之前的北美,对木质建筑表现出偏好的啄木鸟往往会遭当场射杀。可如今都9021年了,还有人爱抱着散放出陈腐愚昧气息的”害鸟“裹脚布不放,实在是冥顽不化

橡树啄木鸟的分布示意,紫色意为终年可见,图引自All About Birds


已知不少种类的啄木鸟确实有捕食其他鸟类的巢中卵或雏鸟的行为。这一现象对被巢捕食鸟类的影响,由于研究的深度和广度尚且有限,目前还没有清晰的认识。作为野生动物,在自然界里自由地生,也自由地死去,是有哪里不符合基本法了么?是不是把什么都要套上人类视角的美丑善恶价值评判,就天下大同,世界和平呢?


但凡真正了解或者愿意去了解啄木鸟的人,应该都会惊叹于它们所表现出来的超凡适应性、丰富多彩的多样性、对于森林生态系统不可或缺的重要性,为它们所代表的勃勃生机所打动。至于那些哗众取宠,博眼球拼阅读量的嘛。这里有一句话相赠:偏见源于无知


参考资料

Backhouse, F. 2005. Woodpeckers of North American. Firefly Books Ltd., Buffalo, NY.


Bitton P-P & Graham, B. A. 2015. Change in wing morphology of the European starling during and after colonization of North America. Journal of Zoology, 295 (4): 254-260.


Cockle, K. L. et al. 2011. Woodpeckers, decay, and the future of cavity-nesting vertebrate communities worldwide. Frontiers in Ecology and the Environment9 (7): 377–382.


Hoek, Y. van der et al. 2017. The diversity, distribution and conservation status of the treecavity-nesting birds of the world. Diversity and Distributions, 23: 1120-1131.


Jusino, M. A. et al. 2016. Experimental evidence of a symbiosis between red-cockaded woodpeckers and fungi. Proc. R. Soc. B., 283: 20160106.
http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2016.0106


Lever, C. 2005. Naturalised Birds of the World. T & A D Poyser, London, UK.


Martin, K. 2015. Nest webs and woodpecker ecological services: the role of woodpeckers in tree cavity-using wildlife communities in North America. 


https://www.npr.org/sections/krulwich/2011/03/07/134329438/eleven-inch-earthlings-attack-space-shuttle


https://curiosity.com/topics/that-time-some-woodpeckers-shut-down-a-nasa-space-shuttle-launch-curiosity/


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