動物認(rèn)路靠什么

佚名

一則新聞引發(fā)網(wǎng)友關(guān)注：內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特草原上的一只駱駝于2019年被賣到了百公里之外的一戶牧民家。時隔近一年，這只駱駝穿越圍欄、公路，走了百公里路程，又回到了原主人家中。

對此，有專家介紹，駱駝等動物能找到回家的路，很大程度上是靠嗅覺、視覺和記憶力。不過，這頭駱駝的導(dǎo)航能力在動物界只能算是初級水平，一些動物導(dǎo)航的精準(zhǔn)度和效率，不亞于現(xiàn)代先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)。令我們好奇的是，動物沒有指南針，也沒有導(dǎo)航，它們是怎樣認(rèn)路的呢？

太陽是重要的羅盤

動物運動不迷路有一個基本法則，即依靠視覺，而視覺參照的自然羅盤就是太陽。之所以以太陽為導(dǎo)航羅盤，是因為太陽對于生物的生存至關(guān)重要。作物生長需要太陽光線，適應(yīng)四季的變化，動物同樣是通過自己的感官感知日照的周期性，并與自己的遷徙和生殖周期掛鉤。

《自然羅盤：動物導(dǎo)航之謎》一書中，提及動物導(dǎo)航有6種策略，即趨向性、羅盤定位、矢量導(dǎo)航、地標(biāo)領(lǐng)航、內(nèi)在導(dǎo)航、真實導(dǎo)航。而這6大導(dǎo)航本領(lǐng)都與太陽和陽光有或多或少的直接或間接的聯(lián)系。趨向性導(dǎo)航中最明顯和普遍的形式就是趨光性;羅盤定位就是將太陽作為主要參照信息;矢量導(dǎo)航則是以太陽為羅盤在每一段航程中定向;地標(biāo)領(lǐng)航是將太陽作為必要的第三地標(biāo);內(nèi)在導(dǎo)航也是利用太陽來確定每一程的方向;真實導(dǎo)航則以太陽為基本羅盤，與全球地圖共同作用實現(xiàn)導(dǎo)航。

但是，動物僅靠視覺和陽光，包括月光、極光等來導(dǎo)航并不能百分之百地找到正確的方向，這就需要它們利用其他的導(dǎo)航能力來參與導(dǎo)航。除了以感應(yīng)磁場、利用云層和地標(biāo)等來辨識方向外，動物還會利用偏振光來導(dǎo)航。昆蟲較為擅長此道，這是人類所缺少的本領(lǐng)。

蜣螂（屎殼郎）就是靠偏振光來辨識方向的，無論在夜晚還是白天?？催^蜣螂推糞球的都知道，蜣螂是倒爬著用其前腿發(fā)力、后腿拱著糞球前進(jìn)的。由于它們是倒退的，看不到前方的路和方向，就需要超凡的辨識方向的能力。

一個實驗說明了這一點。在月色充盈的夜晚采用一片偏振光濾鏡擋住月光，這些甲蟲就會調(diào)整自己行進(jìn)的方向。轉(zhuǎn)動濾鏡后，它們也會隨之大致調(diào)整自己的方向。事實上，它們還會忽略月光而直接把注意力集中到偏振光上以辨別方向。

說到底，偏振光也是對太陽這個自然羅盤的借鑒才產(chǎn)生的。因此太陽是動物導(dǎo)航極為重要的自然羅盤。

不僅認(rèn)路還會計算路程

內(nèi)蒙古生物技術(shù)研究院特聘高級工程師張志剛介紹：“生理結(jié)構(gòu)的獨特性，是動物具備卓越導(dǎo)航能力的基礎(chǔ)條件。更神奇的是，一些動物甚至掌握了特殊的路線計算方法?！?/p>

據(jù)了解，螞蟻的眼睛里也有對偏振光敏感的光感受器。法國生物機器人專家斯特凡·維奧萊表示，在利用偏振光進(jìn)行導(dǎo)航的過程中，螞蟻首先會利用這些光線確定方向，然后計算出返回起點的最直接路徑。例如，螞蟻向北移動一段距離，然后又向東移動兩倍距離，如果它想回到起始位置，那么它就會向西南方向行進(jìn)。無論螞蟻尋找覓食地的路徑多么曲折，當(dāng)它返回巢穴的時候，幾乎都是沿直線返回的。

昆蟲可以通過估算自己走過路線的方向和距離，判斷自己與起始位置的相對位移，這種方法叫作路徑積累。動物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蜜蜂不僅掌握了路徑積累的方法，還能將路徑信息準(zhǔn)確地傳達(dá)給同伴。

奧地利動物學(xué)家卡爾·馮·弗里士通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一只工蜂滿載花蜜返回蜂箱時，它來回?fù)u晃地舞蹈。如果花蜜的位置與蜂巢的距離在50米之內(nèi)，那么工蜂就會跳圓舞。一旦花蜜位置距離蜂巢超過50米，它就會跳起一種“8”字舞，在跳到“8”字交界處時，它會以每秒13次的頻率快速抖動身體，發(fā)出嗡嗡聲，同時左右擺動，每擺動一次表示大約50米的距離。而且，工蜂搖擺的方向還能表示花蜜的方位，搖擺的平均角度則表示采集地點與太陽位置的角度。

但有學(xué)者表示，這種路徑積累方法只能估算相對于起始點的位移確定自身的位置，既然是估算，就會有誤差。多次的估算誤差會累積，因此螞蟻、蜜蜂等動物所掌握的路徑計算方法只適用于短距離旅程，而不適用于長距離旅程。

動物導(dǎo)航還會看“路標(biāo)”

在自然界中，很多動物導(dǎo)航也需要借助一些參照物，就像我們記住從學(xué)校到家的路一樣——在那棵松樹下的藍(lán)房子前右轉(zhuǎn)，再走3個路口，過了銹跡斑斑的郵筒，家就在那兒。有人將這種認(rèn)路本領(lǐng)稱為“燈塔”方式。

事實上，“燈塔”是一個抽象和比喻的說法，它是指動物利用環(huán)境和標(biāo)記來辨別方向，如空氣、河水與海水的區(qū)別、潮汐的方向、光線的強弱，再結(jié)合大腦對磁場的感應(yīng)等來導(dǎo)航。

剛孵化出來的小海龜可謂綜合運用“燈塔”辨別方向的典范。剛孵化出來的小海龜需要立即游進(jìn)大海來躲避天敵的侵害，它們能夠以光線來辨別海面和海岸，只要海岸上沒有燈光，光線明亮處一定是大海。一旦進(jìn)入大海，海龜又會切換到以海浪的方向為參照物，海浪撲來的方向才是大海深處。

鳥類是偏向以天體作為參照物的典型代表，這是因為鳥類的眼睛長在頭部的兩側(cè)，這使它們能夠同時看到頭部兩側(cè)的區(qū)域，有利于實時觀察太陽、月亮、星辰等天體的運動。當(dāng)太陽落山后，又一重要“路標(biāo)”——北極星就會出現(xiàn)。北極星在天空中提供了一個穩(wěn)定的參考點，其他星座都會沿著這個參考點旋轉(zhuǎn)。夜間遷飛的鳥類并不見得能認(rèn)出北極星，但它們知道星座旋轉(zhuǎn)的中心是正北方，從而準(zhǔn)確判斷出飛行的方位。

（郭旺啟摘自《發(fā)明與創(chuàng)新·大科技》）