飛鳥不迷路的秘密

于鵬翔

遷徙之王——北極燕鷗

北極燕鷗主要生活在北極附近，它們是一種候鳥，會在不同的地方來回遷徙。平時，它們會在靠近北極的地方棲息、繁殖。每年六月底，北極燕鷗會在北冰洋周圍的苔原和島嶼上孵出它們的小寶寶。新生的北極燕鷗長著一身黃黑色的絨毛，在親鳥的辛勤喂養(yǎng)下快速成長，一個多月后，羽翼漸豐的小鳥就會跟隨它們的爸爸媽媽開始一段神奇的旅程。

它們從北極一路向南，直到十月末，北極燕鷗的遷徙大軍會飛到南極洲邊緣。此時正是南半球的春天，在接下來的六個月中，它們會在這里享受南極海域豐盛的“海洋大餐”。吃飽喝足之后的第二年四月，它們便會踏上歸家的旅途。伴隨著海洋上的各種盛行風(fēng)，僅僅一個月，它們就可以回到北極老家，參加新一年的“求偶大會”。

每年，北極燕鷗都會這樣跨越整個地球，完成它們的漫長遷徙之旅。這趟遷徙之旅大約有7 萬千米，有時甚至超過9 萬千米。一只小小的北極燕鷗在其二三十年的一生中，積攢的飛行里程足夠它們在地球和月球之間往返兩三次。

如何成為“遷徙之王”

北極燕鷗能夠成為“遷徙之王”，在很大程度上與它們的身體構(gòu)造有關(guān)。那又尖又長的雙翼能夠使它們借助風(fēng)的力量滑行，做到了真正的御風(fēng)而行，而那像剪刀一般的尾巴又使它們能夠做出非常靈活的空中動作，可以在空中輕松地轉(zhuǎn)身、俯沖、懸停。除此之外，候鳥的導(dǎo)航能力也成了遷徙路上的制勝法寶。

其實，不僅北極燕鷗，像“莊生曉夢迷蝴蝶，望帝春心托杜鵑”中的杜鵑，“兩只黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”中的黃鸝，一會兒排成人字形、一會兒排成一字形的大雁，也都屬于候鳥。這些候鳥每年在不同的地方遷徙，它們短則飛行上千千米，長則飛行上萬千米。在漫長的旅途中，它們到底是如何做到不迷路的呢？

技能一：觀星

鳥類的眼睛總是亮晶晶的，它們的視力非常好，在高空中飛行時就能看到地面或水中的獵物。鳥類良好的視覺除了幫助它們捕食之外，也是它們重要的導(dǎo)航工具?？茖W(xué)家們曾做過一個實驗，將一種叫作紫翅椋（liáng）的鳥裝入有等距離窄縫的巨大圓形鳥籠中，他們發(fā)現(xiàn)這種鳥會根據(jù)太陽光射入的方向來確定飛行方向。我們在地球上看，太陽在一天之中會從東向西運行，鳥兒似乎也深諳天文知識，它們根據(jù)自身的生物鐘和不同時間的太陽位置就可以調(diào)整自己的飛行方向。一些夜間遷徙的鳥類則會利用落日的余暉在起飛時確定向西的方向。

除了太陽，一些鳥類還可以利用星空來辨別方向?？茖W(xué)家做了一個實驗，在春天或秋天，將一種叫作靛藍(lán)彩鹀（wú）的鳥放在有天象儀可以模擬星空的大鳥籠內(nèi)，這種鳥會向著繁殖地或越冬地的方向焦急地飛行。它們會以北極星為中心，用大約35°范圍內(nèi)的大熊星座、小熊星座、天龍座、仙王座和仙后座的星座位置來確定方位。如果變換天象儀內(nèi)星座的位置，靛藍(lán)彩鹀也會調(diào)整自己的飛行方向，繼續(xù)朝著北極星周圍星座的方向飛行。

不僅鳥類會利用天體導(dǎo)航，一些飛蟲也深諳此道。在漆黑的夜晚，飛蟲會讓自己的飛行方向一直和月亮的光線保持一個固定的角度。這樣，它們就可以一直沿著直線飛行。但是，現(xiàn)在因為有了大量的人造燈光，某一個光源的人造光線會呈放射狀，飛蟲飛到此處時，就會把這種燈光誤認(rèn)為月光，也沿著一個固定角度飛，最終就會旋轉(zhuǎn)著一圈一圈地飛到燈光里。這也就是“飛蛾撲火”的真實原因了。

技能二：“腦補”地球磁場

如果我們在野外迷路，除了使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位，還可以使用指南針。因為指南針能夠通過測量地球磁場幫助我們辨別方向。鳥類也有“指南針”，不過它們的“指南針”不在口袋里，而在腦袋中。

鳥類的大腦可以感知地球磁場，這已是科學(xué)家們公認(rèn)的事實。2015年10月，在山西太谷舉辦了一場信鴿比賽，沒想到比賽出現(xiàn)了始料未及的狀況。放飛的3773只信鴿，在24小時內(nèi)竟然無一歸巢。從放飛地點山西太谷到終點陜西西安，不過500多千米的距離，以信鴿的正常飛行速度，一般在5個小時之內(nèi)就能飛回來。那么是什么影響了信鴿歸巢呢？據(jù)鳥類專家說，不考慮人為因素的話，可能是當(dāng)日在山西霍州發(fā)生的1.6級地震導(dǎo)致部分地區(qū)的磁場發(fā)生了變化，使得信鴿無法根據(jù)磁場確定正確的飛行路線。

問題是鳥類到底是如何感知磁場的呢？畢竟，地球磁場的強度只是一臺電冰箱所產(chǎn)生的磁場的兩萬分之一，指南針都需要做得非常精細(xì)才能正確指示方向，鳥類的腦袋那么小，里面的“指南針”到底是什么樣的呢？

早在20世紀(jì)50年代，科學(xué)家們就通過把一種叫作歐亞鴝（qú）的鳥放在一個充滿人造磁場的籠子中發(fā)現(xiàn)，改變磁場方向就會影響鳥類的定位能力，從而確定了鳥類依靠磁場定位的特性。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家們在一些細(xì)菌里發(fā)現(xiàn)了一種磁鐵礦物質(zhì)，它會使細(xì)菌在磁場中排成一條線。在進(jìn)一步研究后，他們發(fā)現(xiàn)其他物種體內(nèi)也有磁鐵礦的細(xì)微結(jié)晶，包括蜜蜂、魚和鳥。后來，鳥類學(xué)家從鴿子的眼睛周圍和上喙的鼻孔里都找到了磁鐵礦的微小結(jié)晶。既然是磁鐵礦顆粒，顧名思義，這種顆?？梢愿兄厍虼艌?，并通過神經(jīng)系統(tǒng)將磁場信息傳遞給大腦。在不同的位置，地球磁場的強弱和方向是不同的，這種差別就形成了一個個地磁“路標(biāo)”，鳥類根據(jù)這些路標(biāo)就可以確定自己的位置。截至目前，科學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)約50種動物，包括哺乳動物、鳥類、兩棲動物、爬行動物、魚類、昆蟲等具備利用地球磁場辨別方向的能力。

說到這里，你以為鳥類體內(nèi)的磁鐵礦顆粒就是感知地球磁場的終極武器了嗎？隨著研究的深入，一個更加出人意料的可能性浮現(xiàn)在人們面前：鳥類能夠直接看到地球磁場！科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)鳥類體內(nèi)有一種奇妙的感光蛋白。通過復(fù)雜的生物化學(xué)變化，這種感光蛋白能夠讓鳥類看到地球磁場。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果遮住鳥類的右眼，它們就無法有效定位;而當(dāng)左眼被遮住時，它們?nèi)阅軠?zhǔn)確定位。據(jù)此，研究人員認(rèn)為鳥類其實只有右眼能看到地球磁場，并把信息傳遞給大腦。最近的發(fā)現(xiàn)就更令人意想不到了，不僅鳥類的眼睛中有這種感光蛋白，人類的眼睛中也有，只是人類還沒有把這種潛能開發(fā)出來。

鳥類到底為什么能飛越千山萬水而不迷路？現(xiàn)在看來答案或許不止一個，很可能，鳥類是把對地面和天空的景物參考、頭腦中對地球磁場的感受和眼睛中看到的地球磁場綜合了起來，最終才成為導(dǎo)航能手！