飛鳥不迷路的秘密

于鵬翔

遷徙之王——北極燕鷗

北極燕鷗主要生活在北極附近，它們是一種候鳥，會在不同的地方來回遷徙。平時，它們會在靠近北極的地方棲息、繁殖。每年六月底，北極燕鷗會在北冰洋周圍的苔原和島嶼上孵出它們的小寶寶。新生的北極燕鷗長著一身黃黑色的絨毛，在親鳥的辛勤喂養(yǎng)下快速成長，一個多月后，羽翼漸豐的小鳥就會跟隨它們的爸爸媽媽開始一段神奇的旅程。

它們從北極一路向南，直到十月末，北極燕鷗的遷徙大軍會飛到南極洲邊緣。此時正是南半球的春天，在接下來的六個月中，它們會在這里享受南極海域豐盛的“海洋大餐”。吃飽喝足之后的第二年四月，它們便會踏上歸家的旅途。伴隨著海洋上的各種盛行風，僅僅一個月，它們就可以回到北極老家，參加新一年的“求偶大會”。

每年，北極燕鷗都會這樣跨越整個地球，完成它們的漫長遷徙之旅。這趟遷徙之旅大約有7 萬千米，有時甚至超過9 萬千米。一只小小的北極燕鷗在其二三十年的一生中，積攢的飛行里程足夠它們在地球和月球之間往返兩三次。

如何成為“遷徙之王”

北極燕鷗能夠成為“遷徙之王”，在很大程度上與它們的身體構(gòu)造有關(guān)。那又尖又長的雙翼能夠使它們借助風的力量滑行，做到了真正的御風而行，而那像剪刀一般的尾巴又使它們能夠做出非常靈活的空中動作，可以在空中輕松地轉(zhuǎn)身、俯沖、懸停。除此之外，候鳥的導航能力也成了遷徙路上的制勝法寶。

其實，不僅北極燕鷗，像“莊生曉夢迷蝴蝶，望帝春心托杜鵑”中的杜鵑，“兩只黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”中的黃鸝，一會兒排成人字形、一會兒排成一字形的大雁，也都屬于候鳥。這些候鳥每年在不同的地方遷徙，它們短則飛行上千千米，長則飛行上萬千米。在漫長的旅途中，它們到底是如何做到不迷路的呢？

技能一：觀星

鳥類的眼睛總是亮晶晶的，它們的視力非常好，在高空中飛行時就能看到地面或水中的獵物。鳥類良好的視覺除了幫助它們捕食之外，也是它們重要的導航工具?？茖W家們曾做過一個實驗，將一種叫作紫翅椋（liáng）的鳥裝入有等距離窄縫的巨大圓形鳥籠中，他們發(fā)現(xiàn)這種鳥會根據(jù)太陽光射入的方向來確定飛行方向。我們在地球上看，太陽在一天之中會從東向西運行，鳥兒似乎也深諳天文知識，它們根據(jù)自身的生物鐘和不同時間的太陽位置就可以調(diào)整自己的飛行方向。一些夜間遷徙的鳥類則會利用落日的余暉在起飛時確定向西的方向。

除了太陽，一些鳥類還可以利用星空來辨別方向?？茖W家做了一個實驗，在春天或秋天，將一種叫作靛藍彩鹀（wú）的鳥放在有天象儀可以模擬星空的大鳥籠內(nèi)，這種鳥會向著繁殖地或越冬地的方向焦急地飛行。它們會以北極星為中心，用大約35°范圍內(nèi)的大熊星座、小熊星座、天龍座、仙王座和仙后座的星座位置來確定方位。如果變換天象儀內(nèi)星座的位置，靛藍彩鹀也會調(diào)整自己的飛行方向，繼續(xù)朝著北極星周圍星座的方向飛行。

不僅鳥類會利用天體導航，一些飛蟲也深諳此道。在漆黑的夜晚，飛蟲會讓自己的飛行方向一直和月亮的光線保持一個固定的角度。這樣，它們就可以一直沿著直線飛行。但是，現(xiàn)在因為有了大量的人造燈光，某一個光源的人造光線會呈放射狀，飛蟲飛到此處時，就會把這種燈光誤認為月光，也沿著一個固定角度飛，最終就會旋轉(zhuǎn)著一圈一圈地飛到燈光里。這也就是“飛蛾撲火”的真實原因了。

技能二：“腦補”地球磁場

如果我們在野外迷路，除了使用衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位，還可以使用指南針。因為指南針能夠通過測量地球磁場幫助我們辨別方向。鳥類也有“指南針”，不過它們的“指南針”不在口袋里，而在腦袋中。

鳥類的大腦可以感知地球磁場，這已是科學家們公認的事實。2015年10月，在山西太谷舉辦了一場信鴿比賽，沒想到比賽出現(xiàn)了始料未及的狀況。放飛的3773只信鴿，在24小時內(nèi)竟然無一歸巢。從放飛地點山西太谷到終點陜西西安，不過500多千米的距離，以信鴿的正常飛行速度，一般在5個小時之內(nèi)就能飛回來。那么是什么影響了信鴿歸巢呢？據(jù)鳥類專家說，不考慮人為因素的話，可能是當日在山西霍州發(fā)生的1.6級地震導致部分地區(qū)的磁場發(fā)生了變化，使得信鴿無法根據(jù)磁場確定正確的飛行路線。

問題是鳥類到底是如何感知磁場的呢？畢竟，地球磁場的強度只是一臺電冰箱所產(chǎn)生的磁場的兩萬分之一，指南針都需要做得非常精細才能正確指示方向，鳥類的腦袋那么小，里面的“指南針”到底是什么樣的呢？

早在20世紀50年代，科學家們就通過把一種叫作歐亞鴝（qú）的鳥放在一個充滿人造磁場的籠子中發(fā)現(xiàn)，改變磁場方向就會影響鳥類的定位能力，從而確定了鳥類依靠磁場定位的特性。20世紀70年代，科學家們在一些細菌里發(fā)現(xiàn)了一種磁鐵礦物質(zhì)，它會使細菌在磁場中排成一條線。在進一步研究后，他們發(fā)現(xiàn)其他物種體內(nèi)也有磁鐵礦的細微結(jié)晶，包括蜜蜂、魚和鳥。后來，鳥類學家從鴿子的眼睛周圍和上喙的鼻孔里都找到了磁鐵礦的微小結(jié)晶。既然是磁鐵礦顆粒，顧名思義，這種顆粒可以感知地球磁場，并通過神經(jīng)系統(tǒng)將磁場信息傳遞給大腦。在不同的位置，地球磁場的強弱和方向是不同的，這種差別就形成了一個個地磁“路標”，鳥類根據(jù)這些路標就可以確定自己的位置。截至目前，科學家們已發(fā)現(xiàn)約50種動物，包括哺乳動物、鳥類、兩棲動物、爬行動物、魚類、昆蟲等具備利用地球磁場辨別方向的能力。

說到這里，你以為鳥類體內(nèi)的磁鐵礦顆粒就是感知地球磁場的終極武器了嗎？隨著研究的深入，一個更加出人意料的可能性浮現(xiàn)在人們面前：鳥類能夠直接看到地球磁場！科學家們發(fā)現(xiàn)鳥類體內(nèi)有一種奇妙的感光蛋白。通過復雜的生物化學變化，這種感光蛋白能夠讓鳥類看到地球磁場。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果遮住鳥類的右眼，它們就無法有效定位;而當左眼被遮住時，它們?nèi)阅軠蚀_定位。據(jù)此，研究人員認為鳥類其實只有右眼能看到地球磁場，并把信息傳遞給大腦。最近的發(fā)現(xiàn)就更令人意想不到了，不僅鳥類的眼睛中有這種感光蛋白，人類的眼睛中也有，只是人類還沒有把這種潛能開發(fā)出來。

鳥類到底為什么能飛越千山萬水而不迷路？現(xiàn)在看來答案或許不止一個，很可能，鳥類是把對地面和天空的景物參考、頭腦中對地球磁場的感受和眼睛中看到的地球磁場綜合了起來，最終才成為導航能手！