永不迷失的坐標(biāo)

董淑亮/文

如果有一天，你來到一個(gè)陌生的地方，不用說這里是深山老林，或無邊無際的大沙漠，就算只是百里之外的一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，只要離開了手機(jī)導(dǎo)航，一般情況下，迷路就是再正常不過的。可是，在自然界中，像加拿大的刺歌雀和北美的君王蝶，以及“歸來尋舊壘”的燕子，都能永不迷失方向，創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)飛行神話。那么，它們?yōu)槭裁床粫?huì)迷失方向？難道它們擁有一個(gè)神奇的坐標(biāo)嗎？

每當(dāng)秋風(fēng)吹起、落葉初飛的時(shí)節(jié)，在加拿大剛度完夏天的刺歌雀就成群結(jié)隊(duì)飛往阿根廷。這段行程足有4800～8000 千米之遙。它們穿山越嶺，在漫漫長途中，即使是剛出生幾個(gè)月、從未到過阿根廷的幼鳥，也不會(huì)在長途飛行中迷路。生活在我國的美麗富饒的西沙群島的鰹鳥，白天飛向大海捕魚，傍晚回到島上棲居，從不誤時(shí)，也從不迷路。

有趣的是，魚類和海龜?shù)倪w徙本領(lǐng)也很出色。一種鰻魚從內(nèi)河游入波羅的海，游過北海和大西洋，而后能準(zhǔn)確地到達(dá)百慕大和巴哈馬群島附近產(chǎn)卵。

這些生物為什么都不會(huì)迷失方向呢？有的科學(xué)家認(rèn)為，海洋生物也有利用天體來導(dǎo)航的本領(lǐng)；有的科學(xué)家認(rèn)為，它們的嗅覺器官里有“指南針”，能夠利用水中的氣味來認(rèn)路；有的科學(xué)家則認(rèn)為，它們能識別海流；有的認(rèn)為它們是利用地磁場、重力場等來確定航路……眾說紛紜，至今還是一個(gè)不解之謎。

生物的遷徙現(xiàn)象令科學(xué)家著迷。起初，學(xué)者對候鳥的導(dǎo)航本領(lǐng)提出過種種假說，可是它們都缺少充分的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，無法讓大家信服。后來，科學(xué)家用雷達(dá)觀察發(fā)現(xiàn)，在夜里飛行的候鳥比在白天飛行的要多得多。那么，夜里比白天是不是更容易識別方向呢？因此，科學(xué)家推測鳥兒在白天飛行可能靠太陽認(rèn)路，晚上可能靠星星認(rèn)路。

為了證明這種猜想，科學(xué)家對北極的白喉鶯進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。原先這種鳥每年秋天從巴爾干半島向東南，越過地中海，到達(dá)非洲，再沿著尼羅河向南飛，到這條河的上游去過冬。它主要在夜間飛行?，F(xiàn)在科學(xué)家把白喉鶯裝在籠子里，帶進(jìn)了天象館里，那里有人造的星空。當(dāng)天象館的圓頂上映現(xiàn)出北極秋季夜空的時(shí)候，站在籠子里的白喉鶯便把頭轉(zhuǎn)向東南。這就是它在秋季飛行的那個(gè)方向。隨后，科學(xué)家根據(jù)白喉鶯飛行的方向?qū)⑷嗽煨强罩饾u改變位置，白喉鶯隨著星象的變化，始終使自己朝著它所要飛行的方向，仿佛正在作一番長途的秋季旅行。當(dāng)科學(xué)家把“天空”向水平方向旋轉(zhuǎn)了180°時(shí)，斗轉(zhuǎn)星移，白喉鶯還是向著相反的方向飛去。實(shí)驗(yàn)證明，白喉鶯能根據(jù)它看到的天空里的星星來識別方向，找準(zhǔn)自己的航向?？茖W(xué)家將這一現(xiàn)象稱為“天文導(dǎo)航”。

有一年，英國自然博物學(xué)家洛克利在威爾士西部的斯科霍姆小島上建立了英國候鳥標(biāo)記站，每年有幾千只海鳥被套上腿環(huán)。洛克利通過觀察發(fā)現(xiàn)，這些做了標(biāo)記的小海鷗，遭遇狂風(fēng)暴雨的襲擊后，有的雙翅無力，慘死在驚濤駭浪中；其余幸存者仍繼續(xù)南飛，越過比斯開灣、葡萄牙海岸，橫掠過赤道，最后終于到達(dá)南美洲的東海岸，每天平均飛行約520 千米，幾乎沒有休息和覓食的時(shí)間！它們沒有親鳥的指點(diǎn)，獨(dú)自飛往他鄉(xiāng)，夜晚背朝北極星及其周圍的星座，向著模糊的南十字星座飛翔。洛克利認(rèn)為，小海鷗體內(nèi)有一種從父母那兒繼承的感知飛行路途天象的基因，經(jīng)過千百年的進(jìn)化，這基因已經(jīng)固化在它們的體內(nèi)。它們正是依靠腦海里所遺傳下來的天象圖來導(dǎo)航飛行。原來，太陽和星星已經(jīng)成了它們“永不迷失的坐標(biāo)”。

近年來，人們廣泛應(yīng)用遙測技術(shù)來研究生物的遷徙和定向，以精確查明它們的飛行路線。人類通過對生物利用太陽或星星作為定向標(biāo)來導(dǎo)航飛行的研究，從中得到啟示，設(shè)計(jì)、制造出了一種由光敏元件、電子計(jì)算機(jī)和操縱機(jī)構(gòu)組成的導(dǎo)航儀。它就像“眼睛”一樣能夠一直瞄準(zhǔn)太陽和星星，為飛機(jī)或輪船等安全導(dǎo)航。