動物怎樣辨認方向

動物怎樣辨認方向

動物如何辨別方向是學術界尚未完全明確的問題。是根據磁場還是光線?不同學者還持有不同觀點,有待科學進一步證實。

簡介

動物是否真的能利用地球磁力航行。這一直是個有爭議的問題。如今研究人員認為,飛鳥、魚、昆蟲甚至病毒都能感受到磁場,但動物是怎樣感知磁場的卻仍然是個謎。

研究人員逐漸發現,光線可能是動物感知磁場的重要因素。美國紐約州立大學的科學家觀察到,麻雀是利用極光來校正其磁場指南針,而德國法蘭克福大學的研究人員則發現,一些鳥類是利用光線感知磁場。由於磁場與地軸不一致。因此動物不必調整其內部定向器與方向一致就可航行,如果它們調整磁場為指南的話。而且一些鳥類則是依靠星宿來定向。

試驗理論

紐約大學的研究人員用63隻年幼麻雀做試驗兩個月,不讓它們看見門外和窗外,觀察其如何定方向。然後把麻雀分成兩組,其中一組使其偏離磁場90°,這種有意偏離方向是為了要讓這組麻雀飛錯方向。然後讓每組麻雀的一半看見正常的天空,而另一半通過去磁濾光鏡看見天空。此後在室內放飛這些麻雀。那些看見過正常天空且轉移磁場90°的麻雀竟以此向南轉向90°;但是,那些通過去磁濾光鏡看天空而又轉向90°的麻雀就只是沿著正轉向的方向飛行。這說明麻雀是用極光而不是用太陽的位置確定方向。

法蘭克福大學的研究人員用22隻麻雀,一種在澳大利亞塔斯瑪尼亞島和澳大利亞大陸之間遷徙的鳥作試驗。他們把每隻鳥放在一個很大的有天窗的鳥籠內,然後替換著給予白、藍和綠光時,鳥兒就會從北向東北方向轉移方向。但是如果給予鳥兒紅光時,它們就迷失方向,無所適從。

傳統理論認為,光線可以激活眼睛色素細胞中的電子,如視紫紅質。這可導致一系列能量轉換,直到神經細胞將能量信息傳遞給大腦。根據這一理論,動物的磁力感位也是一種能量轉移,將依賴相對於地磁場的位置而變化。因此,當鳥兒看見地平線時,其眼睛的感知就與地球磁場一致從而發現亮點和暗處,辨別方向。銀雀的例子就是例證。因為視紫紅質對紅光不起反應,因此這種長波(紅光)不能激活磁感受器,也就不能為鳥兒提供方向指南。而且新的研究表明,果蠅也有類似的辯論方向的機能。

但是另一些研究人員認為紅光也能影響銀雀的辨向而無需磁感受器。因此上述理論恐怕還有待於深入的研究來證實。

關於候鳥是怎樣利用地球的磁場辨別方向的有兩種不同的解釋:一種解釋涉及基於由生物產生的鐵磁顆粒的受體;另一種解釋是一種基於一個磁敏感化學反應的“光化學羅盤”。 遷徙的海龜是依靠地域性磁場引導它們在北大西洋中遊動的。 蜜蜂通常是利用太陽作為羅盤進行導航的,指出蜜蜂就是以太陽作為參照點,通過“舞蹈”告訴其他蜜蜂如何到達它發現的花源地。

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