鸟类飞行靠什么辨别方向

信鸽早在埃及第五王朝时期,就被当作快速而可靠的联络工具。即使将信鸽带到两三千千米以外的一个陌生地方,它们照样能轻易地飞回老家。

鸽子是靠什么定向的呢?长期以来,人们一直探索这个谜。起先人们把鸽子的高超认路本领归结于鸽子的眼力和记性,但是这被以下的实验否认了。当把鸽子蒙住眼睛,带到一个完全陌生的地方放飞,它照样能径直地飞回老家,如图2.17所示。

当人们对地磁有了进一步研究之后,有人开始设想,鸽子是否依赖地磁进行定向呢?也就是在鸽子体内是否也存在着人造磁针罗盘那样能够确定方向的生物罗盘呢?于是人们进行了种种试验。

图2.17　信鸽飞翔

为了扰乱鸽子对地磁的敏感性,有人用一块小磁铁挂在鸽子的翼下。结果发现鸽子就会迷失方向,表现得惊惶不定。同样,将通电流的线圈安置在鸽子的头顶或者脖子上,鸽子也往往会辨不清方向。人们还观察到,在发射功率较大的无线电台附近,或者当太阳处于磁暴或日食时期,鸽子同样会辨不清方向。

所有上述试验表明,当鸽子赖以定向的地磁场被破坏或者干扰时,鸽子就会丧失定向能力,正如我们在航海用的罗盘附近安置一块强磁铁时,罗盘的指针不再指向南北方向一样。虽然近期的试验显示出鸽子并不是唯一依靠地磁来定向的(还可能存在着依靠其他信息进行导航的辅助定向机制),但现在已可确信鸽子体内存在着依靠地磁辨别飞行航向的生物罗盘。

为了揭开鸽子体内的生物罗盘之谜,生物学家仔细地解剖和检验了它体内的各部分器官和组织,结果有趣地发现,在鸽子头颅里存在着磁铁细粒(磁性细胞),于是人们恍然大悟,因为这些磁性细粒起到了罗盘磁针的定向作用。

由此人们联想到,季节性地长途迁徙而又从不迷路的候鸟,也像鸽子一样是依靠它们体内的生物罗盘来确定航向的。譬如北极的燕鸥,每到北半球的冬天来临之前,它们成群结队径直地越过半个地球,飞往南极过冬(它们南飞大约一万两千英里^[1]到达非洲、南美洲和南极洲)。远飞的候鸟大脑组织中含有比鸽子更丰富的磁铁成分。

海豚的导航定向本领是否也和鸟类的定向飞行能力一样呢?现在科学家们已从海豚体内找到磁性物质——微小的磁铁石。实际上,海豚并不是鱼类中唯一具有磁感的动物。生活在欧洲的鳗鲡鱼能够定向游弋五千千米到大海深处产卵孵子;太平洋的大马哈鱼也能游经万里直奔我国东北黑龙江流域繁衍后代,它们都不会迷路。