导航能力堪比GPS 动物们是这样做到的

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不久前,一则新闻引发了众多网友关注:内蒙古巴彦淖尔市乌拉特草原上的一只骆驼去年被卖到了百公里之外的一户牧民家,时隔近一年,这只骆驼独自穿越围栏、公路,走了百公里路程,又回到了原主人的家中。内蒙古生物技术研究院特聘高级工程师张志刚告诉科技日报记者:“马和骆驼等动物能够找到回家的路,很大程度上是靠嗅觉、视觉和记忆力。”

据专家介绍,长期生活的环境中所包含的气味、声音和画面等,都会在动物的脑海中留下印象,动物会将从外界获取的信息与脑海中的信息进行对比,并在两种信息不断接近的过程中寻找归途。

不过,这头骆驼的导航能力在动物界只能算是初级水平,一些动物导航的精准度和效率,不亚于现代先进的导航技术。但是动物没有指南针,也没有GPS,它们是如何在或近或远的路程中保持正确方向,并最终到达目的地的呢?

本领卓越源于能力特殊

有研究证实,很多导航能力卓越的动物都具有某些特殊的能力,如偏振光视力、空间记忆力和磁感知能力等。

早在1949年,奥地利动物学家卡尔·冯·弗里士发现,蜻蜓、蜣螂等许多昆虫具备超越人类的偏振光识别能力。据了解,光在大气的传播过程中会形成少量偏振光,且偏振光波的分布具有空间分布的稳定性,这些偏振光就像是画在天空中的地图。复眼是昆虫的主要视觉器官,通常在昆虫的头部占有突出的位置。在一些昆虫的复眼上,有一部分小眼专门负责探测偏振光。这些小眼通常位于复眼靠近背部一侧的边缘区域,其颜色和形状与其他小眼有着明显差异,在这些小眼上还排列着两组或者三组垂直的微绒毛,正是这些微绒毛上的视色素颗粒帮助昆虫捕捉到了偏振光,进而帮助它们进行导航。

蝙蝠利用声波避障的能力广为人知,但很少有人知道,蝙蝠也是导航的高手。来自希伯来大学和特拉维夫大学的科学家发现,蝙蝠在大尺度的地理位置上进行导航时,能够表现出非凡的空间记忆力,这种能力在一定程度上已经接近了人类。研究人员通过长期的雷达追踪实验,发现蝙蝠可以在大脑中绘制一座城市的“认知地图”并以此导航。在寻找食物时,它们很少随机乱转,而是直奔目标,并且还能够找出更便捷的路线来“抄近路”。

此外,科学家目前还发现了约50种动物(包括哺乳动物、鸟类、两栖动物、爬行动物、鱼类、昆虫)具备利用地球磁场为自己的活动进行导航的化学感知能力。美国加州理工学院的学者沃克·迪贝尔曾发现,在虹鳟鱼的三叉神经处能够观察到磁刺激相关的神经电反应,并且虹鳟鱼的嗅上皮细胞可随着磁场的旋转而旋转。由此,沃克·迪贝尔推断,该部位所分布的大量含铁细胞或许是与磁感应相关的神经元。

事实上,动物感知地磁场的方式复杂多样,比如来自瑞典隆德大学的科学家测试了斑胸草雀体内的蛋白质后发现,这种鸟类的眼睛里含有一种特殊的蛋白质,能够起到磁感受器的作用,让斑胸草雀能够“看到”地磁场。