飞鸟不迷路的秘密

于鹏翔

迁徙之王——北极燕鸥

北极燕鸥主要生活在北极附近，它们是一种候鸟，会在不同的地方来回迁徙。平时，它们会在靠近北极的地方栖息、繁殖。每年六月底，北极燕鸥会在北冰洋周围的苔原和岛屿上孵出它们的小宝宝。新生的北极燕鸥长着一身黄黑色的绒毛，在亲鸟的辛勤喂养下快速成长，一个多月后，羽翼渐丰的小鸟就会跟随它们的爸爸妈妈开始一段神奇的旅程。

它们从北极一路向南，直到十月末，北极燕鸥的迁徙大军会飞到南极洲边缘。此时正是南半球的春天，在接下来的六个月中，它们会在这里享受南极海域丰盛的“海洋大餐”。吃饱喝足之后的第二年四月，它们便会踏上归家的旅途。伴随着海洋上的各种盛行风，仅仅一个月，它们就可以回到北极老家，参加新一年的“求偶大会”。

每年，北极燕鸥都会这样跨越整个地球，完成它们的漫长迁徙之旅。这趟迁徙之旅大约有7 万千米，有时甚至超过9 万千米。一只小小的北极燕鸥在其二三十年的一生中，积攒的飞行里程足够它们在地球和月球之间往返两三次。

如何成为“迁徙之王”

北极燕鸥能够成为“迁徙之王”，在很大程度上与它们的身体构造有关。那又尖又长的双翼能够使它们借助风的力量滑行，做到了真正的御风而行，而那像剪刀一般的尾巴又使它们能够做出非常灵活的空中动作，可以在空中轻松地转身、俯冲、悬停。除此之外，候鸟的导航能力也成了迁徙路上的制胜法宝。

其实，不仅北极燕鸥，像“庄生晓梦迷蝴蝶，望帝春心托杜鹃”中的杜鹃，“两只黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”中的黄鹂，一会儿排成人字形、一会儿排成一字形的大雁，也都属于候鸟。这些候鸟每年在不同的地方迁徙，它们短则飞行上千千米，长则飞行上万千米。在漫长的旅途中，它们到底是如何做到不迷路的呢？

技能一：观星

鸟类的眼睛总是亮晶晶的，它们的视力非常好，在高空中飞行时就能看到地面或水中的猎物。鸟类良好的视觉除了帮助它们捕食之外，也是它们重要的导航工具。科学家们曾做过一个实验，将一种叫作紫翅椋（liáng）的鸟装入有等距离窄缝的巨大圆形鸟笼中，他们发现这种鸟会根据太阳光射入的方向来确定飞行方向。我们在地球上看，太阳在一天之中会从东向西运行，鸟儿似乎也深谙天文知识，它们根据自身的生物钟和不同时间的太阳位置就可以调整自己的飞行方向。一些夜间迁徙的鸟类则会利用落日的余晖在起飞时确定向西的方向。

除了太阳，一些鸟类还可以利用星空来辨别方向。科学家做了一个实验，在春天或秋天，将一种叫作靛蓝彩鹀（wú）的鸟放在有天象仪可以模拟星空的大鸟笼内，这种鸟会向着繁殖地或越冬地的方向焦急地飞行。它们会以北极星为中心，用大约35°范围内的大熊星座、小熊星座、天龙座、仙王座和仙后座的星座位置来确定方位。如果变换天象仪内星座的位置，靛蓝彩鹀也会调整自己的飞行方向，继续朝着北极星周围星座的方向飞行。

不仅鸟类会利用天体导航，一些飞虫也深谙此道。在漆黑的夜晚，飞虫会让自己的飞行方向一直和月亮的光线保持一个固定的角度。这样，它们就可以一直沿着直线飞行。但是，现在因为有了大量的人造灯光，某一个光源的人造光线会呈放射状，飞虫飞到此处时，就会把这种灯光误认为月光，也沿着一个固定角度飞，最终就会旋转着一圈一圈地飞到灯光里。这也就是“飞蛾扑火”的真实原因了。

技能二：“脑补”地球磁场

如果我们在野外迷路，除了使用卫星导航系統定位，还可以使用指南针。因为指南针能够通过测量地球磁场帮助我们辨别方向。鸟类也有“指南针”，不过它们的“指南针”不在口袋里，而在脑袋中。

鸟类的大脑可以感知地球磁场，这已是科学家们公认的事实。2015年10月，在山西太谷举办了一场信鸽比赛，没想到比赛出现了始料未及的状况。放飞的3773只信鸽，在24小时内竟然无一归巢。从放飞地点山西太谷到终点陕西西安，不过500多千米的距离，以信鸽的正常飞行速度，一般在5个小时之内就能飞回来。那么是什么影响了信鸽归巢呢？据鸟类专家说，不考虑人为因素的话，可能是当日在山西霍州发生的1.6级地震导致部分地区的磁场发生了变化，使得信鸽无法根据磁场确定正确的飞行路线。

问题是鸟类到底是如何感知磁场的呢？毕竟，地球磁场的强度只是一台电冰箱所产生的磁场的两万分之一，指南针都需要做得非常精细才能正确指示方向，鸟类的脑袋那么小，里面的“指南针”到底是什么样的呢？

早在20世纪50年代，科学家们就通过把一种叫作欧亚鸲（qú）的鸟放在一个充满人造磁场的笼子中发现，改变磁场方向就会影响鸟类的定位能力，从而确定了鸟类依靠磁场定位的特性。20世纪70年代，科学家们在一些细菌里发现了一种磁铁矿物质，它会使细菌在磁场中排成一条线。在进一步研究后，他们发现其他物种体内也有磁铁矿的细微结晶，包括蜜蜂、鱼和鸟。后来，鸟类学家从鸽子的眼睛周围和上喙的鼻孔里都找到了磁铁矿的微小结晶。既然是磁铁矿颗粒，顾名思义，这种颗粒可以感知地球磁场，并通过神经系统将磁场信息传递给大脑。在不同的位置，地球磁场的强弱和方向是不同的，这种差别就形成了一个个地磁“路标”，鸟类根据这些路标就可以确定自己的位置。截至目前，科学家们已发现约50种动物，包括哺乳动物、鸟类、两栖动物、爬行动物、鱼类、昆虫等具备利用地球磁场辨别方向的能力。

说到这里，你以为鸟类体内的磁铁矿颗粒就是感知地球磁场的终极武器了吗？随着研究的深入，一个更加出人意料的可能性浮现在人们面前：鸟类能够直接看到地球磁场！科学家们发现鸟类体内有一种奇妙的感光蛋白。通过复杂的生物化学变化，这种感光蛋白能够让鸟类看到地球磁场。研究人员发现，如果遮住鸟类的右眼，它们就无法有效定位;而当左眼被遮住时，它们仍能准确定位。据此，研究人员认为鸟类其实只有右眼能看到地球磁场，并把信息传递给大脑。最近的发现就更令人意想不到了，不仅鸟类的眼睛中有这种感光蛋白，人类的眼睛中也有，只是人类还没有把这种潜能开发出来。

鸟类到底为什么能飞越千山万水而不迷路？现在看来答案或许不止一个，很可能，鸟类是把对地面和天空的景物参考、头脑中对地球磁场的感受和眼睛中看到的地球磁场综合了起来，最终才成为导航能手！