每到春秋季節(jié),很多鳥(niǎo)兒、昆蟲(chóng)、魚(yú)兒等動(dòng)物,都要在越冬區(qū)至繁殖區(qū)之間,成群結(jié)隊(duì)定時(shí)地作長(zhǎng)途遷徙,往來(lái)洄游。在途中,它們要飛越無(wú)數(shù)座高山峻嶺,穿過(guò)毫無(wú)標(biāo)志和沒(méi)有任何參照物的汪洋大海和茫茫戈壁沙灘。即使在漆黑的夜間,在風(fēng)、霧彌漫的天氣里,鳥(niǎo)兒等也照常飛遷。最后它們絕大部分都能堅(jiān)持到達(dá)了目的地。那么,這些遷徙的飛禽走獸是用什么辦法來(lái)導(dǎo)航而在途中不會(huì)迷失方向呢?
其實(shí)它們都是利用各自的特殊感觀(guān)系統(tǒng),都有各自特殊的導(dǎo)航辦法,它們憑借著大自然環(huán)境中的某些因素。例如憑借太陽(yáng)光、星座、氣流、水流、溫度變化、可視地物、地形和地磁場(chǎng)、地磁傾角、偏振光、聲吶等來(lái)準(zhǔn)確無(wú)誤地導(dǎo)航,才使它們能準(zhǔn)確地遷徙而不會(huì)迷失方向。
鳥(niǎo)在白天飛行時(shí),例如,信鴿、燕八哥等,多數(shù)是根據(jù)太陽(yáng)的方位移動(dòng)、高度來(lái)定向的,是把太陽(yáng)作為了羅盤(pán)。根據(jù)太陽(yáng)的方位移動(dòng),利用體內(nèi)的生物鐘,計(jì)算太陽(yáng)在天空的運(yùn)行時(shí)間來(lái)決定并調(diào)節(jié)飛行方向。一些大沙蟻,在茫茫的沙海中,雖然缺少目標(biāo)指引,但由于對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡有著牢固的記憶,當(dāng)它們獲得食物后,不管跑得多遠(yuǎn),總是會(huì)朝著一條捷徑返巢,顯然它們也是把太陽(yáng)當(dāng)作辨別方向的可靠羅盤(pán)了。
鳥(niǎo)在夜間飛行時(shí),如囀鳥(niǎo)、黃鶯、薩凡納雀等,是依靠星空來(lái)導(dǎo)航而識(shí)別方向的。當(dāng)星星從東轉(zhuǎn)向西的時(shí)候,鳥(niǎo)體內(nèi)的生物鐘會(huì)幫助它保持原來(lái)的飛行方向。飛行時(shí),鳥(niǎo)兒像舊時(shí)的海員觀(guān)察北極星一樣,要不時(shí)地查看一些星座的方位,以便準(zhǔn)確地飛向遷徙目的地。
蜜蜂、螞蟻和甲蟲(chóng)等動(dòng)物運(yùn)動(dòng)時(shí),是利用天空的偏振光當(dāng)“指南針”來(lái)定向的。太陽(yáng)光照射到地球上,當(dāng)它進(jìn)入大氣層時(shí),受到大氣分子和塵埃的散射,形成偏振光。天空中任何一點(diǎn)偏振光的偏振方向,都同太陽(yáng)、觀(guān)察者和那一點(diǎn)組成的平面相垂直。因此,動(dòng)物可以根據(jù)這種圖景來(lái)判斷太陽(yáng)的位置,即使在陰云密布時(shí),也能夠覺(jué)察到這種偏振光,從而就能隨時(shí)測(cè)定自己所在的位置。蜜蜂即使在匆忙趕路之際,也會(huì)利用偏振光來(lái)判斷方向,在采集完花粉之后就可以徑直飛返幾千米之外的蜂房。
還有許多動(dòng)物是依靠地磁場(chǎng)即地球磁力線(xiàn)來(lái)判斷方向的。特別是對(duì)于洄游、遷徙的動(dòng)物,地磁場(chǎng)起的作用更大,像海龜、鴿子等都是依靠地磁場(chǎng)來(lái)導(dǎo)航的。笨拙的海龜是在使用一種“磁傾角羅盤(pán)”。幼龜在美國(guó)佛羅里達(dá)半島沿岸出殼后,隨即游入大海。它們?cè)诖笪餮笊疃嗄?,直到長(zhǎng)大后才回到出生時(shí)的岸邊去交配和巢居。在返回過(guò)程中,要是偏離正道,過(guò)于偏南或偏北。就會(huì)凍死在途中,多虧了“磁傾角羅盤(pán)”,才使笨拙的海龜?shù)靡詼?zhǔn)確地回到自己的故鄉(xiāng)。
據(jù)說(shuō),遠(yuǎn)在地球出現(xiàn)人類(lèi)之前,像蝙蝠、海豚等動(dòng)物就早已利用聲吶來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和探測(cè)距離了。蝙蝠在飛行中不斷發(fā)出高頻率的尖叫聲,這種超聲波信號(hào)碰到任何物體時(shí),都會(huì)被反射回來(lái)。蝙蝠正是依靠自己的回聲定位功能和聲吶系統(tǒng),在黑暗的夜晚,不管是那拐彎復(fù)雜的巖洞,還是那縱橫交錯(cuò)的樹(shù)木等障礙物,它們都能在其中上下翻飛,時(shí)而兜圈子,時(shí)而急轉(zhuǎn)彎,靈活自如,但從不跟任何物體相撞。
值得一提的是,許多動(dòng)物憑借的不僅僅是一種“導(dǎo)航系統(tǒng)”,而是“復(fù)合導(dǎo)航系統(tǒng)”。如海龜除了利用地磁場(chǎng)外,還常用到太陽(yáng)和味覺(jué);鴿子除了以太陽(yáng)作羅盤(pán)外,還根據(jù)地磁場(chǎng)來(lái)判定方向:蜜蜂除了勘測(cè)地面參考物,還會(huì)像信鴿那樣運(yùn)用太陽(yáng)作羅盤(pán)來(lái)辨別方向等等。
編輯 李