动物是怎样辨别方向的(二)
2015-03-11欧阳军
欧阳军
听觉定向
一位叫格里芬的科学家做了一个有趣的实验:在房间里布起一张栅网,由1.2毫米粗、相隔31厘米的细铜丝组成,然后把一种蝙蝠放进去。它们能顺利地从房间一头飞向另一头;即使蒙上它们的眼睛,也仍然通行无阻。但若把它们的耳朵堵住,那么,即使不蒙眼睛,它们也难以通过这张栅网了。这说明这种蝙蝠是靠听觉定向的。原来,蝙蝠能发出并感知远远超过人类听觉范围的超声波。人耳所能感知的最高声波频率为20千赫,而某种蝙蝠发出并能感知的超声波,则高达100千赫。别的蝙蝠也许比这还要更高。
在以回声定向的蝙蝠中,发声部位也不尽相同:有的发自口,有的发自鼻。而蝙蝠的听觉器官——耳朵,又是前后震动着的,这是为了判别回声的方向。如把支配蝙蝠耳肌的神经切断,使其耳朵不能活动,那么它的定向力就丧失了。
声音在水中传导很远,衰减甚微。鲸鱼可以相隔数公里之遥,以声音为媒介,互通消息。鲸鱼没有声带,它的声音,是空气从一个鼻囊通过特殊瓣膜迅速流进另一鼻囊时发出来的。就是靠着高达20~100千赫的声波之助,鲸鱼才能发现外界客体,并在浑沌一片的海洋中四处游动。
视觉定向
靠视觉定向的动物很多,研究的最多的是鸟类和蜜蜂。许多飞鸟每年要飞成千上万英里,从气候温暖的栖(qī)息地,又返回繁殖地,如此每年往返飞行。为了弄清鸟类迁徒时是用什么来导航的,科学家们辛勤地研究了数10个年头。他们仔细观察鸟类的飞行方式;或者先给它们带上各种标志;然后将其运送很远距离,再予释放,并观察其返巢的行踪。
看来,鸟类的定向,至少有一部分是依靠直接观察地面标志来实现的。把一种海鸟从巢中捉走,转到陆地上,然后释放,用轻飞机追踪它们的行踪。结果发现,开头它们朝各方向飞行,那些碰巧飞对了方向的,则采取曲曲折折的飞行路线,这是它们在寻找各种地面和海面的标志。待到接近鸟巢(cháo),它们就径直飞回家去。
有些鸟类根据太阳的位置来定向。那些经常迁徒的飞鸟,到了迁徒季节,即使是被关在笼中,也会表现出某些特殊的活动方式。例如,椋鸟会在笼中拍打翅膀,而且其大部分时间,都守候在笼中朝着迁徒方向的一侧。而这类定向行为,只有在能看到太阳时才有表现,若是天空阴云密布,或者笼子是放在室内,它们就不再表现这类定向行为。用反射镜可以将太阳的视位置从笼子之一侧转向另一侧;这时,鸟的定向运动也就随之改变了方向。
长时间远距离地根据太阳导航的动物,还必须对太阳位置的变动作出代偿。在北半球,太阳在一天内从东方移向西方。若鸟是朝南飞的,则它应使太阳上午在自己左侧,下午在自己右侧。就是说,迁徒的鸟必须懂得此刻是一天中的什么时辰,以便把太阳作为罗盘来使用。这些飞鸟体内,一定有一架“生物钟”。
但是,大多数鸟类迁徒的时间不在白天,而在夜晚。这些鸟也许是以星星导航的。已经在天象中对某些鸣禽做过了一些巧妙的实验,天象仪内星星的位置可以人为地加以改变。在这种条件下,当天象仪内星星位置改变时,笼内鸟的位置也会随之改变。若用人工养育、从未见过夜空的鸣禽实验,结果也与上述的相同。这说明,至少在某些鸟类,这类靠星星导航的能力,可能是遗传得来的。