歐陽軍
許多動物都具有辨認方向的能力,這叫作定向力。定向力是動物的一種特殊本領,有賴于感覺器官才能實現。但是,靠哪一種感官來定向,卻因動物種類而不同。例如,人類主要靠視覺定向;大多數蝙蝠靠聽覺定向;原蟲能根據環境中的化學成分和接觸特性(觸覺)辨別方向。總之,已知的各種感覺器官,都可能與某種動物的定向力有關。
趨向性和定向運動
狹義的“趨向性”,指的是動物朝向刺激物運動的特性;但一般所說的“趨向性”,還包括相反方向,即離開刺激物的運動。故廣義的“趨向性”是指動物朝向或離開刺激物運動的特性。我們把前一種趨向性叫作“正趨向性”把后一種趨向性叫作“負趨向性”。
因為刺激的性質有許多種:光的、化學的、地磁的,故趨向性也隨之分成趨光性、趨化性和向地性等種類。
讓我們來看一個負趨光性的例子。某些蠅(yíng)類的幼蟲(蛆),發育至一定階段,就會停止進食,爬向暗處,最后化成蛹。若把這些幼蟲放到有光的地方,它們會立即倒轉身子,朝著與光源相反的方向爬行。如把光源的位置改變,它們爬行方向也會隨之改變,但總是背著光源的。這就是負趨光性。
但是,定向運動的方向,未必總是直接朝向或離開刺激源,也可以成一定的角度。讓我們再來看看螞蟻返窩的例子。螞蟻離窩后,能沿著原路線返窩。若把返窩途中的螞蟻捉起來,在另一個地方放下,它們又會沿著與原來路線平行的方向,重新爬行起來。螞蟻的這種本領,可能與它們感受太陽光的能力有關。因為,將陽光擋住,或者用反射鏡改變陽光的方向,都能使螞蟻爬行的方向隨著改變。
有這樣一個有趣的實驗:把返巢途中的螞蟻引入一個暗盒子里,關一段時間。在暗無天日的小盒子里,它們當然見不到陽光。待到獲釋,小螞蟻又想回家了。它們爬行的方向與太陽光線間的夾角,依舊與它們被禁閉以前一樣。但因在它們被幽禁期間太陽的位置已經改變,刻板的小螞蟻卻仍根據原來的角度爬行,因此就回不到家了。在這個例子中,螞蟻既不是朝向,也不是離開刺激源(太陽),而是根據一定角度行動的。
化學定向
水中生物對化學性刺激特別敏感。許多帶雙殼的軟體動物,例如扇貝之類,能夠逃避海星的捕捉。之所以如此,是因為它們能感覺出海星產生的化學物質。
生活在北美洲東西兩海岸的鮭(guī)魚,是在淡水河中孵化誕生的。它們生下不久,就會游向海洋,發育成熟。數年后,又游回淡水河去產卵。它們的卵都要產在自己誕生的那條淡水河里。在千河百川之中,它們是怎么識別出其中一條的呢?靠的就是化學定向。每條河都有自己特殊的化學成分,這是由藻類、動植物生命活動的產物構成的。魚類,似乎對這種化學成分具有良好的記憶。鮭魚產卵時,就是依據河流化學成分提供的線索,而找到了自己的故鄉。