動物認路靠什么

前段時間，一則新聞引發網友關注：內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，又回到了原主人的家中。

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，這頭駱駝的導航能力在動物界只能算是初級水平，一些動物導航的精準度和效率，不亞于現代先進的導航技術。令我們好奇的是，動物沒有指南針，也沒有導航，它們是怎樣認路的呢？

圖/東方IC

太陽是重要的羅盤

動物運動不迷路有一個基本法則，即視覺，而視覺參照的自然羅盤就是太陽或日光。之所以以太陽為普遍的導航羅盤是因為太陽對于生物和人類的生存至關重要。作物生長需要太陽光線和適應四季，動物同樣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：動物導航之謎》一書中，提及動物導航有6種策略，即趨向性、羅盤定位、矢量導航、地標領航、內在導航、真實導航。而這6大導航本領都與太陽和陽光有或多或少的直接或間接聯系。趨向性導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；矢量導航則是以太陽為羅盤在每一段航程中定向；地標領航是將太陽作為必要的第三地標；內在導航也是利用太陽來確定每一程的方向；真實導航則以太陽為基本羅盤，與全球地圖共同作用實現導航。

但是，動物僅靠視覺和陽光，包括月光、極光等來導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航能力來參與導航，除了以感應磁場、利用云層和地標等來辨識方向外，動物還會利用偏振光來導航，昆蟲較為擅長此道，這是人類所缺少的本領。

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。看過蜣螂推糞球的都知道，蜣螂是倒爬著用其前腿發力、后腿拱著糞球前進，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以擋住月球，這些甲蟲就會調整自己行動的方向。轉動濾鏡后，它們也會隨之大致調整自己的方向。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生的，因此太陽是動物導航極為重要的自然羅盤。

不僅認路還會計算路程

內蒙古生物技術研究院特聘高級工程師張志剛介紹：“生理結構的獨特性，是動物具備卓越導航能力的基礎條件。更神奇的是，一些動物甚至掌握了特殊的路線計算方法。”

據了解，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，在利用偏振光進行導航的過程中，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。無論螞蟻尋找覓食地的路徑多么曲折，當它返回巢穴的時候，幾乎都是沿直線返回。

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。動物學家發現，蜜蜂不僅掌握了路徑積累的方法，還能將路徑信息準確地傳達給同伴。

奧地利動物學家卡爾·馮·弗里士通過實驗發現，當一只工蜂滿載花蜜返回蜂箱時，它來回搖晃地舞蹈，如果花蜜的位置與蜂巢的距離在50米之內，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。

動物導航還會看“路標”

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

事實上，“燈塔”是一個抽象和比喻的說法，它是指動物利用環境和標記來辨別方向，如空氣、河水與海水的區別、潮汐的方向、光線的強弱，再結合大腦對磁場的感應等來導航。

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，這使它們能夠同時看到頭部兩側的區域，有利于實時觀察太陽、月亮、星辰等天體的運動。當太陽落山后，又一重要“路標”——北極星就會出現。北極星在天空中提供了一個穩定的參考點，其他星座都會沿著這個參考點旋轉。夜間遷飛的鳥類并不見得能認出北極星，但它們知道星座旋轉的中心是正北方，從而準確判斷出飛行的方位。