帝王蝶与知更鸟：探索量子生命

帝王蝶与知更鸟的磁感应

加拿大和墨西哥之间的帝王蝶以及北欧和北非之间的知更鸟，它们的迁徙究竟是依靠什么导航的呢？研究发现，触角中的隐花色素校准了体内的生物钟，让帝王蝶在从加拿大飞往墨西哥的路上不会迷路。知更鸟的地磁感受器是一种磁倾角罗盘，能通过化学反应感受微弱的地磁。自旋单态和三重态之间微妙的平衡性，让鸟类可以利用地磁实现导航。

1912年，弗雷德·厄克特（Fred Urquhart）出生在加拿大多伦多市。厄克特孩提时的学校在一片长满香蒲的沼泽地旁边。厄克特在学校里花了很长的时间观察昆虫，尤其是那些在芦苇地里数不清的蝴蝶。每当初夏来临，就会有成千上万的帝王蝶涌入这片沼泽地，栖息在沼泽地丰富的马利筋属植物上，这些北美独有的黑脉金翅蝴蝶会在这里度过整个夏天，这也是儿时的厄克特一年中最喜欢的时间。秋天来临，那些闪耀而美丽的帝王蝶振翅而去，留下迷惑不解的厄克特：这些蝴蝶到底去哪儿了？

正如圣保罗那句名言：成年人会渐渐失去童心。然而这句话却并不适用于厄克特，年龄渐长的他依旧对蝴蝶去哪里过冬这个疑问充满着好奇。他在多伦多大学学习了动物学课程并且最终成为这个领域的一名学者，几经周折，他还是回到了儿时思考的那个问题。此时的他已经和诺拉·帕特森（Norah Patterson）结为连理。帕特森是他的同事，同时也是一名蝴蝶爱好者。

厄克特和帕特森夫妇计划借助传统的动物标记手段来解开帝王蝶的消失之谜。然而这没有他们预想的容易。要想在蝴蝶精致的膜翅上贴上记号，可不像在知更鸟的腿上系上标记，或者在鲸鱼的鳍上钉上样标那么简单和顺利。这对夫妻搭档尝试了用黏性的标记物或者用胶水在蝴蝶翅膀上粘贴记号的办法，结果要么是记号十分容易脱落，要么是粘附的记号给蝴蝶的活动造成了影响。标记的问题直到1940年才得以解决：他们找到了一种类似新买玻璃器皿上难以刮除的那种标签。有了这件神器，夫妻俩就开始动手标记和释放成百上千的蝴蝶了，他们放归的每只蝴蝶上都有一个醒目的数字和一段勉强能看清的说明，大意是如果发现了这只蝴蝶，希望寻获者可以将标记“送还给多伦多大学动物学系”。(www.xing528.com)

美洲有数以百万计的帝王蝶，但是厄克特夫妇只有两个人。所以厄克特夫妇俩开始招募志愿者，时至20世纪50年代，他们已经建成了一个拥有数千名蝴蝶爱好者的行动网络，成员们轮流承担标记、释放、捕捉和记录蝴蝶的任务，他们经手的蝴蝶数量以数十万计。随着地图上有关蝴蝶释放和捕捉位置信息的不断更新，厄克特夫妇渐渐发现了一些蛛丝马迹。从地图上看，捕获位置显示帝王蝶从多伦多出发之后，似乎沿着一条自东北向西南的对角线穿越美国，在经过美国西南部的得州之后，就不知所踪了。虽然厄克特夫妇经过无数次的实地考察，但还是不能确定帝王蝶迁徙的最终位置到底位于美国南部的哪个地方。

时过境迁，厄克特夫妇决定把他们的视线移向更南的地方。1972年，饱受挫折的帕特森在一份寄给墨西哥报纸的信中介绍了他们的工作，并希望有志愿者能够在当地帮助他们标记蝴蝶并报告帝王蝶的目击案例。1973年2月，厄克特夫妇收到墨西哥城一位居民的来信，寄信人名叫肯尼思·C.布鲁格（Kenneth C.Brugger），他在信中表示愿意帮助夫妇俩。肯尼思应下了厄克特夫妇的请求，他在夜幕降临的时候带上了他的狗——科拉（Kola），开着野营车前往墨西哥乡村地区，试图寻找帝王蝶的踪迹。一年之后的1974年4月，肯尼思向厄克特夫妇汇报，说他在墨西哥中部的马德雷山脉地区目击到数量巨大的蝴蝶群。紧接着在那一年年末，肯尼思又报告说在山区某处沿途发现了大量破碎的蝴蝶尸体。厄克特夫妇回信说他们认为这些是蝴蝶群在迁徙途中经过此地遭到鸟类捕食的证据。

1975年1月9日晚上，肯尼思致电厄克特夫妇，语气中难掩兴奋地告诉他们，他好像“找到帝王蝶的栖息地了！……无数的帝王蝶，它们就在山上一片空地旁的常绿树林里”。肯尼思是从一队墨西哥伐木工那里得到的小道消息，当时这队工人正赶着他们载满行李的驴子在山里赶路，他们声称当时有一大群红色的蝴蝶飞过。

1976年1月，在国家地理学会的支持下，厄克特夫妇抵达墨西哥并筹划了一次远征，以期能够解开帝王蝶冬季栖息地的谜底。到达的第二天，他们就驱车前往一个村庄，在那里又整装向他们认为的“蝴蝶之山”进发，这座山的垂直距离高达3 000米。如此高度的艰苦攀登对于年迈的夫妻俩来说绝非易事（厄克特当时已经64岁），他们对此行是否能够顺利到达山顶都心里没底。然而，多伦多夏日阳光里漫天飞舞、色彩斑斓的蝴蝶留下的美好记忆以及不服老的壮志雄心让他们最终登上了山顶。但是，他们马上发现山顶除了稀稀拉拉分布的一些杜松和冬青树之外，并没有他们要找的蝴蝶。筋疲力尽、心灰意冷的厄克特夫妇只能无奈地往山下走。就在他们经过墨西哥中部一片长满冷杉的开阔地带时，踏破铁鞋的二人终于意外发现了他们已经追寻了大半辈子的东西——“数不清的蝴蝶！到处都是！它们缀满了树枝，包裹了树干，数量庞大的蝴蝶铺满了大地，在冬日里安静地处于半休眠的状态”。就在他们驻足欣赏这一幕惊人的景象时，一根树枝断裂掉了下来，厄克特在被树枝砸死的蝴蝶残骸中留意到了一块熟悉的白色标签，标签上写着一行勉强能看清的说明：“送还给多伦多大学动物学系。”那只蝴蝶是由一位名叫吉姆·吉尔伯特（Jim Gilbert）的志愿者标记的，吉尔伯特住在明尼苏达州的查斯卡，那儿离墨西哥的山区有3 000多公里！