解惑动物识途
最早记载“老马识途”的是公元前三世纪的《韩非子·说林》,说的是管仲跟随齐桓公攻打孤竹(古地名),春去冬回,迷了路。管仲说:“老马之智可用也。”齐桓公就让原先带来的马走在队伍前头,果然找到归路。由此可见,至迟在战国末期,中国的学者就已注意到动物的识途本领了。但动物如何识途,自古以来就是一个十分令人困惑的谜;可是现在对这个谜又似乎找到了太多的答案,令人莫衷一是。所以科学家认为,动物识途也像人类一样是采取多种方法的。
偏振光指路
偏振光是指只在某个方向上振动,或者某个方向的振动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光,但当它穿过大气层,受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后,便变成了偏振光。
蚂蚁在离开自己的巢穴时,总是弯弯曲曲地前进,到处寻找食物,可是一旦得到食物后,即使在离巢很远的地方,也会沿直线返回原地。科学家让蚂蚁在回巢的路上,戴上“有色眼镜”——使它通过各色滤光片观察天空。结果发现,让蚂蚁看波长为410纳米以上的天空光,会使蚂蚁像迷了路一样,忘记回家的方向;如果给它看波长在400纳米以下的光,蚂蚁一下子便找到了前进的方向。而紫外线的波长正是在400纳米以下,也就是说,蚂蚁是用紫外线导航的。但是,如果使天空光去掉偏振,变为非偏振光,蚂蚁的正常行动也会被打乱。由此可见,蚂蚁是利用偏振紫外线导航的,它们的眼睛是天然的偏光导航仪。
蜜蜂的偏光导航仪是在头部的复眼中。它的复眼是由6300只小眼组成的,蜜蜂就是靠这些小眼来感受天空的偏振光。科学家按照蜜蜂小眼的构造,制成了八角形的人造蜂眼,用它来观察天空,果然,天空的每个区域都有特有的偏振光图形。科学家从蜜蜂利用偏振光定向的本领中得到启发,制成了用于航空和航海的偏光天文罗盘。
磁偏角导航
磁偏角是指地磁场的磁感线与水平面交成的角度。沈括在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”的磁偏角现象。磁偏角可以用磁偏测量仪测出来。各地的磁偏角不同,在地磁极处,磁偏角是90度。许多海洋动物可以感应到磁偏角,并利用它来识途。
海洋中的众多迁徙动物均能利用“助航设施”,每年可旅行千公里,它们依靠河川、海岸线和其他可视界标作导航,并运用了“感觉导航”,即让特殊的嗅觉和听觉指引它们抵达目的地。但这两种技能并非总是运用的。结果显示,海龟、鲸鱼和鱼类就是凭借地磁场走南闯北,其“接受器”是位于颅内的一种磁体枣磁铁石晶体,像磁性金属,磁晶粒能让自身与磁场对齐,向脑发出方向信号,利用磁偏角帮它们测定精确位置。
生物学家发现,连笨拙的海龟也会利用“磁偏角罗盘”。幼龟出壳后游入大海,直到长成才回出生的岸边交配和巢居。返回过程要是离开正道,偏南或偏北,难免冻死途中,多亏“磁偏角罗盘”,笨拙的海龟得以走在正道上,准确回乡。(www.xing528.com)
众天体辨向
科学家用椋鸟做了一个实验。他们在露天里建造了一座中心对称的六角亭,每壁都开设一个窗户。先把椋鸟放在一个玻璃底的圆柱形铁丝笼中,然后将这铁丝笼放进六角亭里。人就躺在亭下一间专门的房间里,透过玻璃底观察椋鸟的行为。当阳光照进亭子时,椋鸟便毫不犹豫地把头转向平常的迁徙方向,振翅飞翔。如果你用镜子将阳光折转90度,这时椋鸟的飞行方向也会来一个90度转弯。看来椋鸟的确是按照太阳的方位定向的。万一乌云遮住了太阳,椋鸟可能会暂时迷失方向;可一旦太阳重新露脸,椋鸟就很快地拨正了航向。
同时实验表明,到了夜晚,璀璨的群星又成了鸟类夜间飞行的“定位仪”。北欧有一种善于唱歌的小鸟,叫白喉莺。每年秋风骤起的时候,它们便踏上征途:经过巴尔干半岛,飞越地中海,到尼罗河上游地区越冬。研究者把白喉莺放进天象馆,把它放在人造星空的下面。当天象馆的圆顶上映现出北欧特有的秋季夜空时,站在笼子里的白喉莺便把头转向东南,也就是以往在秋天飞行的方向。人造星空上星星的排列,像万花筒似地不断变幻着,白喉莺觉得自己正在沿着熟悉的迁徙路线“飞行”着。当天象馆圆顶上出现希腊南方的夜空时,它转向南方;而当天象变成北非的夜空时,它便径直向南“飞行”。虽然白喉莺仍在原地,既没有在海洋上空飞行,也没有在森林上空翱翔,但是它在笼中的表现,好像它确实经历了一番旅行,已顺利地到达了越冬地点似的。由此看来,夜间鸟类是根据星星的排列来确定自己的方位和飞行方向的。
答案不唯一
虽然动物们都有自己独特的辨别方向能力,但它们也不是每次都利用这种本领,或者只用一种本领。
科学家把鸽子的眼睛蒙住,结果它仍然能到达目的地,研究发现它是利用了地磁场来定位;相反,通过干扰鸽子的磁场进行试验,它却又利用太阳或星辰完成了任务。看来,动物识途也是多种能力运用的结果。
英国牛津大学动物学家研究人员经过10年多的研究更是发现,鸽子似乎并不依赖其与生俱来的辨别方向的本能,而是按照道路系统飞行。如果作远程飞行或首次飞行,鸽子会利用它们识别方向的天性,根据太阳和星辰辨别方位。但只要飞过一次,鸽子就会按熟悉的路线往回飞,很像人们下班后驱车或步行回家。
由此可见,在鸽子的意识中,实在没有必要每次回家都动用“高科技”手法来辨认方向,对路线熟悉了,何时前进,何时转向也就成了习惯性动作。
万红梅
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