仰望星空的動物們

我們頭頂的星空是那么璀璨而絢麗，可惜由于城市的發展，只憑肉眼，我們很難再看清那美麗的星空。看不清星空，于人類而言不過是少了一種消遣活動，但對一些動物而言，也許是滅頂之災。

星星指示了方向

人類很早就學會了利用星星尋找方向：地軸指向北極星，無論處于地球的哪個角落，只要朝著北極星所指的方向前進，那就是北方，反之則為南方。如果我們能找到一些方法或儀器測量出地平線和北極星之間的角度，還能知道所在之處的緯度。

其實，北極星同樣也是鳥類的“指北針”。許多鳥類都有遷徙越冬的習性，生活在北美洲的雀鳥靛藍彩鹀也會飛往南方過冬，不過它們有點特別——喜歡在晚上飛行。晚上出行有許多好處，大多數同類，包括天敵都在睡夢之中，沒有誰跟它們爭奪獵物，安全也更能得到保障。擺在靛藍彩鹀面前的只有一道難題：該怎么辨清前往目的地的道路？白天出行的同類們有許多找路的方法，利用太陽、樹冠、地磁場等。但是靛藍彩鹀在夜里既看不到太陽也看不清樹影，它們是靠地磁場來導航的嗎？

這個問題很快得到了解答。1967年，美國科學家偶然抓獲了幾只靛藍彩鹀，他們把這些鳥帶到了天文館，然后把它們安置在一個特殊的籠子里，只要一抬頭，它們就可以看到天文館中模擬的星光熠熠的秋季夜空。科學家在鳥爪上蘸滿墨汁，當它們飛行或行走時，爪上的墨汁就會在紙張上留下痕跡。一開始，靛藍彩鹀的方向很明確，它們堅定地往正南方而去，那正是它們原本要前去越冬的地方。研究人員接著進行了下一步操作：移除了北極星附近35度范圍內的其他星星，觀察靛藍彩鹀是否還能辨明方向。結果，它們失去了方向感，足跡變得雜亂無章。

依靠星星導航捕食

為了明確鳥兒是否真的通過星星來導航，德國科學家埃姆倫還設計了另一個實驗：將幾只幼年靛藍彩鹀養在“錯誤”的星空之下，這個人造星空的地軸不再指向北極星，而是指向我們可見的星空中亮度排在前十的恒星——參宿四。也就是說，如果靛藍彩鹀確實是用星星來指示方向的，那么這些幼年靛藍彩鹀長大后，會以參宿四所指的方向作為北方。在后來的遷徙中，埃姆倫觀察到，這幾只經過誤導的靛藍彩鹀確實飛向了與其他同伴不同的方向。

這意味著，靛藍彩鹀能從漫天星辰中找到一個中心點，然后觀察周邊星星圍繞中心點星星的運動來確定方向。大多數時候，這顆中心點星星都是北極星，但如果失去了北極星，鳥兒們也能很快找到“備胎”。在其他一些實驗中，綠頭鴨、薩凡納麻雀等多種鳥類也被證實可以用星星導航。

不止鳥類，哺乳動物港海豹也可以用星星導航。港海豹生活在大西洋和太平洋中，大部分時候都在夜間覓食，在偌大的海洋中夜間出行很容易讓港海豹迷失方向。2006年，德國和丹麥的科學家們為了研究港海豹靠星星導航的可能性，將兩只來自德國海洋科學中心的港海豹圈養在一個特制的浮動天文館里。經過訓練，這兩只港海豹都學會了從模擬星空中辨認出某一顆特定的星星，并按照它指示的方向游動。這表明，在夜間出行時，港海豹可能會利用特定的星星作為導航信號，在海洋中找到目的地。

看著星星走直線

“星光導航儀”服務的不僅是遷徙的鳥群和夜游的海豹，我們腳下也有一群渺小的昆蟲借星光指引道路，它們就是屎殼郎。

屎殼郎是動物界的另類，它們以被其他動物視為廢物的糞便為生：糞便不僅是屎殼郎的食物，還是它們巢穴的建筑材料。為了獲取糞便，屎殼郎之間會進行爭搶，勝利的屎殼郎才能將戰利品運回到自己的巢穴里儲藏起來。但是，屎殼郎的巢穴大同小異，位置也很接近，如何保證戰利品是運送回自己的巢穴，而不是便宜了同伴呢？

這就要求它們有準確的方向感。屎殼郎們確實擁有非常準確的方向感：科學家發現，不管是白天還是黑夜，它們都能沿著筆直且最短的路徑向著自己的巢穴前進。它們是如何做到的？瑞典隆德大學的生物學家瑪麗·達克發現，當一只屎殼郎準備推走糞球之前，會繞著糞球“跳舞”。她由此猜想，這支舞蹈也許與蜜蜂的“8字舞”相似，這是屎殼郎在尋找方向。

但是，屎殼郎們是以什么為標準確認方向的呢？為了搞明白這個問題，研究人員找來一群屎殼郎走迷宮。屎殼郎被分成四組：前兩組分別在有明亮月光的夜晚和星光閃耀的夜晚走迷宮；后兩組被要求“閉眼”走迷宮，一部分被安排在陰天走迷宮，另一部分干脆被戴上了硬紙板帽子，這樣它們就無法抬頭看天空，只能盯著地面。實驗結果顯示，前兩組都能順利直行，后兩組卻很難沿著直線前進，穿越迷宮所需的時間也比前者長得多。

從實驗中可以看出，屎殼郎可以利用恒星進行定位。那么它們是像鳥類和港海豹那樣，通過單顆恒星來尋找方向的嗎？這恐怕不太可能。與其他昆蟲一樣，屎殼郎無法看清單個星體，在它們眼中，銀河不是由一個個的光點組成的，而是真的像一條河一樣，橫貫整個天空。因此，也許它們是通過收集整個星空的星光來辨認方向的。在沒有其他光源的夜晚，屎殼郎如果想走直線，只需要找準一條一以貫之的“星河”，沿著它們指引的方向前進即可。

研究人員在天文館重復了他們的實驗。他們在幾種不同的條件下重復實驗，包括只顯示最亮的恒星、只顯示銀河系的漫射帶以及顯示完整的星空等。結果與猜想的一致，屎殼郎在能看見星空和銀河的情況下，穿越迷宮的速度最快，而只能看見單顆恒星時，它們穿越的速度比較慢。這意味著，屎殼郎確實是利用“星河”來導航的。

除了上述動物，可能還有更多的動物依靠星辰導航。例如，目前有初步證據表明，歐洲知更鳥、黃色后翅蛾，還有蜘蛛、蟋蟀和青蛙都能做到這一點。

這么說來，為了生存，動物也會仰望星空，星空指引著它們前進的方向，從搬家、回家到覓食，動物的許多活動都離不開星空。

（離蕭天摘自微信公眾號“大科技”）