董淑亮/文
如果有一天,你來到一個陌生的地方,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鄉(xiāng)鎮(zhèn),只要離開了手機導(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)造了一個個飛行神話。那么,它們?yōu)槭裁床粫允Х较??難道它們擁有一個神奇的坐標(biāo)嗎?
每當(dāng)秋風(fēng)吹起、落葉初飛的時節(jié),在加拿大剛度完夏天的刺歌雀就成群結(jié)隊飛往阿根廷。這段行程足有4800~8000 千米之遙。它們穿山越嶺,在漫漫長途中,即使是剛出生幾個月、從未到過阿根廷的幼鳥,也不會在長途飛行中迷路。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,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驗依據(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)行了實驗。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,斗轉(zhuǎn)星移,白喉鶯還是向著相反的方向飛去。實驗證明,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間!它們沒有親鳥的指點,獨自飛往他鄉(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、制造出了一種由光敏元件、電子計算機和操縱機構(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,為飛機或輪船等安全導(dǎo)航。