歐陽(yáng)軍
聽覺定向
一位叫格里芬的科學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):在房間里布起一張柵網(wǎng),由1.2毫米粗、相隔31厘米的細(xì)銅絲組成,然后把一種蝙蝠放進(jìn)去。它們能順利地從房間一頭飛向另一頭;即使蒙上它們的眼睛,也仍然通行無阻。但若把它們的耳朵堵住,那么,即使不蒙眼睛,它們也難以通過這張柵網(wǎng)了。這說明這種蝙蝠是靠聽覺定向的。原來,蝙蝠能發(fā)出并感知遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類聽覺范圍的超聲波。人耳所能感知的最高聲波頻率為20千赫,而某種蝙蝠發(fā)出并能感知的超聲波,則高達(dá)100千赫。別的蝙蝠也許比這還要更高。
在以回聲定向的蝙蝠中,發(fā)聲部位也不盡相同:有的發(fā)自口,有的發(fā)自鼻。而蝙蝠的聽覺器官——耳朵,又是前后震動(dòng)著的,這是為了判別回聲的方向。如把支配蝙蝠耳肌的神經(jīng)切斷,使其耳朵不能活動(dòng),那么它的定向力就喪失了。
聲音在水中傳導(dǎo)很遠(yuǎn),衰減甚微。鯨魚可以相隔數(shù)公里之遙,以聲音為媒介,互通消息。鯨魚沒有聲帶,它的聲音,是空氣從一個(gè)鼻囊通過特殊瓣膜迅速流進(jìn)另一鼻囊時(shí)發(fā)出來的。就是靠著高達(dá)20~100千赫的聲波之助,鯨魚才能發(fā)現(xiàn)外界客體,并在渾沌一片的海洋中四處游動(dòng)。
視覺定向
靠視覺定向的動(dòng)物很多,研究的最多的是鳥類和蜜蜂。許多飛鳥每年要飛成千上萬英里,從氣候溫暖的棲(qī)息地,又返回繁殖地,如此每年往返飛行。為了弄清鳥類遷徒時(shí)是用什么來導(dǎo)航的,科學(xué)家們辛勤地研究了數(shù)10個(gè)年頭。他們仔細(xì)觀察鳥類的飛行方式;或者先給它們帶上各種標(biāo)志;然后將其運(yùn)送很遠(yuǎn)距離,再予釋放,并觀察其返巢的行蹤。
看來,鳥類的定向,至少有一部分是依靠直接觀察地面標(biāo)志來實(shí)現(xiàn)的。把一種海鳥從巢中捉走,轉(zhuǎn)到陸地上,然后釋放,用輕飛機(jī)追蹤它們的行蹤。結(jié)果發(fā)現(xiàn),開頭它們朝各方向飛行,那些碰巧飛對(duì)了方向的,則采取曲曲折折的飛行路線,這是它們?cè)趯ふ腋鞣N地面和海面的標(biāo)志。待到接近鳥巢(cháo),它們就徑直飛回家去。
有些鳥類根據(jù)太陽(yáng)的位置來定向。那些經(jīng)常遷徒的飛鳥,到了遷徒季節(jié),即使是被關(guān)在籠中,也會(huì)表現(xiàn)出某些特殊的活動(dòng)方式。例如,椋鳥會(huì)在籠中拍打翅膀,而且其大部分時(shí)間,都守候在籠中朝著遷徒方向的一側(cè)。而這類定向行為,只有在能看到太陽(yáng)時(shí)才有表現(xiàn),若是天空陰云密布,或者籠子是放在室內(nèi),它們就不再表現(xiàn)這類定向行為。用反射鏡可以將太陽(yáng)的視位置從籠子之一側(cè)轉(zhuǎn)向另一側(cè);這時(shí),鳥的定向運(yùn)動(dòng)也就隨之改變了方向。
長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)距離地根據(jù)太陽(yáng)導(dǎo)航的動(dòng)物,還必須對(duì)太陽(yáng)位置的變動(dòng)作出代償。在北半球,太陽(yáng)在一天內(nèi)從東方移向西方。若鳥是朝南飛的,則它應(yīng)使太陽(yáng)上午在自己左側(cè),下午在自己右側(cè)。就是說,遷徒的鳥必須懂得此刻是一天中的什么時(shí)辰,以便把太陽(yáng)作為羅盤來使用。這些飛鳥體內(nèi),一定有一架“生物鐘”。
但是,大多數(shù)鳥類遷徒的時(shí)間不在白天,而在夜晚。這些鳥也許是以星星導(dǎo)航的。已經(jīng)在天象中對(duì)某些鳴禽做過了一些巧妙的實(shí)驗(yàn),天象儀內(nèi)星星的位置可以人為地加以改變。在這種條件下,當(dāng)天象儀內(nèi)星星位置改變時(shí),籠內(nèi)鳥的位置也會(huì)隨之改變。若用人工養(yǎng)育、從未見過夜空的鳴禽實(shí)驗(yàn),結(jié)果也與上述的相同。這說明,至少在某些鳥類,這類靠星星導(dǎo)航的能力,可能是遺傳得來的。