《鸟类迁徙靠什么导航?》

            贺俊杰/文

      关于鸟类迁徙靠什么来导航的问题,好多科学家进行过研究和各种各样的试验。

      我不是科学家,但我是个学磁性材料的专家,这个专可不是砖头的砖。我试图从地球磁场的角度,说明这个问题。

      地球磁场是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场形状。

      当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的。

  地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响。太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦。

  因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。

      在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层。

  地球磁层位于地面600~1000公里高处,磁层的外边界叫磁层顶,离地面5~7万公里。在太阳风的压缩下,地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远,形成一条长长的尾巴,称为磁尾。

      在磁赤道附近,有一个特殊的界面,在界面两边,磁力线突然改变方向,此界面称为中性片。

      中性片上的磁场强度微乎其微,厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分:北面的磁力线向着地球,南面的磁力线离开地球。

      通常所说的地磁场只能算作地球表面磁场,并不是地球的全球性磁场(又称空间磁场),它是由地核旋转形成的。

地磁场强度为5-6×10-5特斯拉,也就是0.5-0.6高斯。

      鸟类在迁徙过程中,不仅具有定向导航的能力,还有超强的记忆能力,而且有相当发达的感应功能。

      鸟类迁徙最显著的特点是每一物种均有其固定的繁殖区和越冬区。为此,迁徙的鸟类必须知道它们所在的位置,所要飞往的地区和前往目的地的方向和路线,也就是说,鸟类在迁徙过程中必须具有定向导航的能力。

      那么,鸟类的这些能力是怎么来的?靠什么功能来导航?

      我曾经在新疆的塔克拉玛干沙漠边的塔里木河住过七年,在此期间我养了一只鹰,这只鹰非常凶残,经常给我惹麻烦,我不想喂养了,想把它放归自然。

      第一次放归,我将它送到曾经拾到它时的那棵大树下,上面还有旧巢,把它扔起来飞到了树上,我就走了去干别的事情了。下午回到家,离远就看到我的鹰高高的站在我的房顶上。

      邻居告诉我,说我刚出去一个小时左右,鹰就飞回来了。

      第二天我用了一个旧棉衣把鹰包起来,向南在了有二十多公里路,在一片茂密的胡杨林子里,把棉衣解开放鹰出来,我看着它飞到一棵很高的树顶上了。心想着,这下子你找不到回去的路了吧!

      等下午我赶着牛车拉着柴禾回到家,它仍然站在房顶,傲视着远方。

      过了几天,我决定改变方向,我用胶布粘住了鹰的耳朵,眼睛,在用棉衣包裹好,这次改变了方向,一直向东南方向走,穿过一片沙漠,最少也有三十五公里。

      旁边有不少干枯的树木,我解开棉衣,去掉胶布,把它放到一棵树桩子上,告诉了它:“你还是自食其力吧!希望你好自为之,努力的生活下去吧!”

      一直到天黑我才回到家,然而,鹰还是早早就回来了。我很纳闷,它是用什么方法找到家的,使我百思不得其解。

      九四年我有幸进入清华大学研究所打工,在图书馆查阅资料时,想起了在塔里木放归鹰的事情,就查阅了关于鸟类迁徙靠什么导航的知识。

      世界上好多的科学家,开展了对于鸟类导航定向机制的研究工作。通过实验,人们相继提出了许多解释鸟类定向机制的理论,主要有如下几种看法:

      1.认为鸟类具有一种固有的由遗传所决定的方向感。这种方向感,随着幼鸟跟随亲鸟迁徙,不断地加强对迁徙路线的记忆。

      2.依靠视觉定向在居留和迁徙途径的地形和景观如山脉、海岸、河流、森林和荒漠等作为标记,并不断地随老鸟学会传统的迁徙路线。

      3.鸟类能利用太阳和星辰的位置定向导航。星辰对于夜间迁徙的鸟类尤为重要,白天依靠太阳的定位。

      4.利用磁场定向是鸟类通过感应地球磁场极性的方法进行定向的一种方式。

      总之就是“视觉定向说和非视觉定向”这样两种假设说。

      很早以前,人们就推测在鸟类迁徙过程中的导航定向可能与磁场有着某种联系。

      近年来的实验巳证实了地磁场定向机制的存在。

      科学家曾经给信鸽的头上加上一块具有特定极性的人工磁铁后,它的飞行不能进行正确的定向,不加磁场的信鸽即使在阴天也能正常返巢。

      我是通过自己对鹰的详细观察,认定鹰从很小的时候,它的脑袋里就会生成一个定位的系统,就是说它能确定自己的位置。你把它丢在门口,它能自己爬行到自己的小窝里去。

      这个定位器会跟随鹰的长大而慢慢变的发达,这个定位器肯定和地球磁场有关,在鹰的大脑里,它把自己大脑的磁感应与地球磁场密切联系在一起,它的一生中,永远知道自己曾经生活长大的地方。

      鹰的大脑里也有一个指南针,它不管到那个地方,随时的确定自己的方位和家的方位,可以用最直线距离飞回家里去。

      它的脑袋里的定位系统,从小开始就和地球磁场网络连接在一起,不断长大不断丰富不断发达,它是自然而然形成的。

      所以我认定,任何鸟类迁徙的导航靠的是地球磁场。当然了,这一观念只是我自己通过观察认为的,可能不一定正确,希望大家可以探讨!

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