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  • 1 # 老賀故事

    《鳥類遷徙靠什麼導航?》

    賀俊傑/文

    關於鳥類遷徙靠什麼來導航的問題,好多科學家進行過研究和各種各樣的試驗。

    我不是科學家,但我是個學磁性材料的專家,這個專可不是磚頭的磚。我試圖從地球磁場的角度,說明這個問題。

    地球磁場是偶極型的,近似於把一個磁鐵棒放到地球中心,使它的N極大體上對著南極而產生的磁場形狀。

    當然,地球中心並沒有磁鐵棒,而是透過電流在導電液體核中流動的發電機效應產生磁場的。

      地球磁場不是孤立的,它受到外界擾動的影響。太陽風是從太陽日冕層向行星際空間拋射出的高溫高速低密度的粒子流,主要成分是電離氫和電離氦。

      因為太陽風是一種等離子體,所以它也有磁場,太陽風磁場對地球磁場施加作用,好像要把地球磁場從地球上吹走似的。儘管這樣,地球磁場仍有效地阻止了太陽風長驅直入。

    在地球磁場的反抗下,太陽風繞過地球磁場,繼續向前運動,於是形成了一個被太陽風包圍的、彗星狀的地球磁場區域,這就是磁層。

      地球磁層位於地面600~1000公里高處,磁層的外邊界叫磁層頂,離地面5~7萬公里。在太陽風的壓縮下,地球磁力線向背著太陽一面的空間延伸得很遠,形成一條長長的尾巴,稱為磁尾。

    在磁赤道附近,有一個特殊的介面,在介面兩邊,磁力線突然改變方向,此介面稱為中性片。

    中性片上的磁場強度微乎其微,厚度大約有1000公里。中性片將磁尾部分成兩部分:北面的磁力線向著地球,南面的磁力線離開地球。

    通常所說的地磁場只能算作地球表面磁場,並不是地球的全球性磁場(又稱空間磁場),它是由地核旋轉形成的。

    地磁場強度為5-6×10-5特斯拉,也就是0.5-0.6高斯。

    鳥類在遷徙過程中,不僅具有定向導航的能力,還有超強的記憶能力,而且有相當發達的感應功能。

    鳥類遷徙最顯著的特點是每一物種均有其固定的繁殖區和越冬區。為此,遷徙的鳥類必須知道它們所在的位置,所要飛往的地區和前往目的地的方向和路線,也就是說,鳥類在遷徙過程中必須具有定向導航的能力。

    那麼,鳥類的這些能力是怎麼來的?靠什麼功能來導航?

    我曾經在新疆的塔克拉瑪干沙漠邊的塔里木河住過七年,在此期間我養了一隻鷹,這隻鷹非常兇殘,經常給我惹麻煩,我不想餵養了,想把它放歸自然。

    第一次放歸,我將它送到曾經拾到它時的那棵大樹下,上面還有舊巢,把它扔起來飛到了樹上,我就走了去幹別的事情了。下午回到家,離遠就看到我的鷹高高的站在我的房頂上。

    鄰居告訴我,說我剛出去一個小時左右,鷹就飛回來了。

    第二天我用了一箇舊棉衣把鷹包起來,向南在了有二十多公里路,在一片茂密的胡楊林子裡,把棉衣解開放鷹出來,我看著它飛到一棵很高的樹頂上了。心想著,這下子你找不到回去的路了吧!

    等下午我趕著牛車拉著柴禾回到家,它仍然站在房頂,傲視著遠方。

    過了幾天,我決定改變方向,我用膠布粘住了鷹的耳朵,眼睛,在用棉衣包裹好,這次改變了方向,一直向東南方向走,穿過一片沙漠,最少也有三十五公里。

    旁邊有不少乾枯的樹木,我解開棉衣,去掉膠布,把它放到一棵樹樁子上,告訴了它:“你還是自食其力吧!希望你好自為之,努力的生活下去吧!”

    一直到天黑我才回到家,然而,鷹還是早早就回來了。我很納悶,它是用什麼方法找到家的,使我百思不得其解。

    九四年我有幸進入清華大學研究所打工,在圖書館查閱資料時,想起了在塔里木放歸鷹的事情,就查閱了關於鳥類遷徙靠什麼導航的知識。

    世界上好多的科學家,開展了對於鳥類導航定向機制的研究工作。透過實驗,人們相繼提出了許多解釋鳥類定向機制的理論,主要有如下幾種看法:

    1.認為鳥類具有一種固有的由遺傳所決定的方向感。這種方向感,隨著幼鳥跟隨親鳥遷徙,不斷地加強對遷徙路線的記憶。

    2.依靠視覺定向在居留和遷徙途徑的地形和景觀如山脈、海岸、河流、森林和荒漠等作為標記,並不斷地隨老鳥學會傳統的遷徙路線。

    3.鳥類能利用太陽和星辰的位置定向導航。星辰對於夜間遷徙的鳥類尤為重要,白天依靠太陽的定位。

    4.利用磁場定向是鳥類透過感應地球磁場極性的方法進行定向的一種方式。

    總之就是“視覺定向說和非視覺定向”這樣兩種假設說。

    很早以前,人們就推測在鳥類遷徙過程中的導航定向可能與磁場有著某種聯絡。

    近年來的實驗巳證實了地磁場定向機制的存在。

    科學家曾經給信鴿的頭上加上一塊具有特定極性的人工磁鐵後,它的飛行不能進行正確的定向,不加磁場的信鴿即使在陰天也能正常返巢。

    我是透過自己對鷹的詳細觀察,認定鷹從很小的時候,它的腦袋裡就會生成一個定位的系統,就是說它能確定自己的位置。你把它丟在門口,它能自己爬行到自己的小窩裡去。

    這個定位器會跟隨鷹的長大而慢慢變的發達,這個定位器肯定和地球磁場有關,在鷹的大腦裡,它把自己大腦的磁感應與地球磁場密切聯絡在一起,它的一生中,永遠知道自己曾經生活長大的地方。

    鷹的大腦裡也有一個指南針,它不管到那個地方,隨時的確定自己的方位和家的方位,可以用最直線距離飛回家裡去。

    它的腦袋裡的定位系統,從小開始就和地球磁場網路連線在一起,不斷長大不斷豐富不斷髮達,它是自然而然形成的。

    所以我認定,任何鳥類遷徙的導航靠的是地球磁場。當然了,這一觀念只是我自己透過觀察認為的,可能不一定正確,希望大家可以探討!

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