短短4分钟的日全食，却把成千上万的鸟儿搞懵了！它们生物钟乱了

日全食不仅让天空变黑，还能让动物“搞混时间”。

2024 年 4 月 8 日下午，当月球的影子以每小时数千公里的速度扫过北美大陆时，一件奇怪的事情发生了：成千上万只鸟突然开始歌唱，就像清晨时分那样。而此时，天空刚刚陷入黑暗仅仅几十秒。
这不是巧合。在日全食的短短四分钟里，许多鸟类的生理系统被彻底欺骗了——它们把突然降临的黑暗当作夜晚，又把重新出现的光明当作黎明。于是，在错误的时刻，它们唱起了黎明之歌。
这个发现来自美国印第安纳大学的一项大规模研究，近日刚刚发表在《科学》杂志上。更特别的是，这次研究的主力军不是穿着白大褂的科学家，而是分散在日全食观测带上的 1700 多名普通人。他们用手机，记录下了身边鸟类的行为变化。

2024 年 4 月 8 日的日全食 图源：作者拍摄

一场需要 1700 双眼睛的实验
博士生莉兹·阿吉拉尔很清楚一个问题：科学家不可能同时出现在一千个地方。而日全食这种天象，在同一个地点要等 300 到 400 年才会再来一次。如果想抓住这次机会研究光线对野生鸟类的影响，她需要更多的眼睛和耳朵。
于是，一个叫作 SolarBird 的手机应用诞生了。它的使用方法简单到不能再简单：找到一只鸟，在日全食发生前、发生时和结束后各观察 30 秒，然后在屏幕上勾选这只鸟在做什么——唱歌、吃东西、飞行，或者其他行为。
应用会自动记录用户的 GPS 坐标，并计算出当地日食的进度，也就是月球遮住太阳的百分比。这样一来，每一条观察记录都精确对应着特定的光线变化。
结果超出了所有人的预期。在日全食那天，研究团队收到了近 11000 条观察记录。这些数据点沿着日全食的路径，从墨西哥的马萨特兰一直延伸到加拿大的纽芬兰，覆盖了整片大陆。
阿吉拉尔回忆起第一次看到数据时，眼睛都亮了起来。她坚持要把所有参与者的名字写进论文里，因为这些人是真正的合作者。

鸟儿在倾诉，AI 在倾听
与此同时，另一支队伍在做着更传统但同样庞大的工作。在日全食发生前一周，研究人员在印第安纳州布卢明顿及周边乡村地区布置了许多自动录音设备，每个大约只有纸巾盒那么大，但它们记录下了海量的鸟鸣声音。
如何从几十万条鸟鸣中找出有用的信息？这时候，人工智能登场了。
研究团队使用了一个叫 BirdNET 的人工神经网络，它和很多观鸟爱好者手机里的 Merlin 识别应用用的是同一套技术。这个 AI 扫描了所有录音，识别出哪些鸟在什么时候鸣叫。最终，团队分析了将近 10 万条鸟类发声记录。
他们重点研究了 52 个常见物种，发现其中 29 种在日全食前后的鸣叫行为发生了明显变化。许多原本在黎明时分才会大量鸣叫的鸟类，在日全食期间同样爆发出了歌声高峰。
负责数据分析的达斯廷·赖夏德说得很直白：即使是四分钟多一点的光线中断，也能让鸟类的行为发生巨大变化，尤其是那些习惯在黎明时分放声歌唱的物种。

四分钟里藏着的秘密
这项研究真正令人震撼的，不是鸟类会对日全食做出反应——这并不难猜到。真正惊人的是反应的速度和精确性。
仅仅四分钟。这就是布卢明顿地区日全食持续的时间。在这么短的时间里，许多鸟类的生理系统不仅察觉到了光线变化，还迅速切换到了对应的行为模式。它们没有把黑暗简单地当作某种异常现象，而是当作了真实的昼夜交替信号。

图源：参考文献[1]

项目负责人金伯利·罗斯沃尔教授在一年半后回忆起这个发现，声音里仍然充满惊叹：你可以把太阳关掉，哪怕只是短暂地关掉，鸟类的生理机能对这种变化如此敏感，以至于它们会表现得像是早晨来临了。
这个发现指向了一个更大的问题：如果四分钟的光线变化就能如此深刻地影响野生动物，那么城市化带来的持续性人造光污染会造成什么影响？
城市的夜晚从来不是真正的黑暗。路灯、广告牌、建筑物的照明让城市上空始终笼罩着一层光晕。对于那些依赖光线节律生活的鸟类来说，这相当于它们的生物钟被持续干扰。它们可能在错误的时间鸣叫、觅食或迁徙，而这些错误最终会影响它们的生存和繁衍。
日全食成了一面镜子，让我们看到了一个平时被忽视的事实：光线不仅仅是让我们能看见东西，它深深地嵌入在生命的运转机制里。

当公众成为科学家

这项研究还证明了另一件事：科学研究不一定要在实验室里进行，也不一定要有昂贵的设备。有时候，一个创意、一个应用程序，加上公众的热情，就足够了。
罗斯沃尔希望这次成功能鼓励更多科学家尝试结合 AI 和公众科学的项目。她说，很明显，参与这项研究增强了人们在日全食中的快乐体验。许多参与者在事后联系了她，分享他们的兴奋和感动。
对于团队成员来说，这也是他们职业生涯中最有成就感的项目之一。阿吉拉尔说，这是她最自豪的工作。
那些在日全食当天举起手机、观察鸟类的普通人，他们的名字现在印在《科学》杂志上。他们不仅见证了一次天文奇观，也参与了揭示自然运作规律的过程。
在那短暂的四分钟里，月球遮住了太阳，黑暗降临又散去。而在那之后很久，我们对生命如何感知世界的理解，又多了一层深度。

参考文献

[1]Liz A. Aguilar et al, The importance of light for bird behavior, as revealed by community science and the 2024 eclipse, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adx3025. www.science.org/doi/10.1126/science.adx3025

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作者丨Steed 星空摄影师 天文科普创作者

审核丨黄乘明 中国科学院动物研究所研究员 海南大学特聘教授 中国动物学会监事 中国野生动物保护协会理事

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