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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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动物是怎样认路的

2019-07-08 23:33:00

  一只黑脉金斑蝶停在绿叶上,让疲惫的双翅稍事休息,它还得飞好远,才能到达墨西哥的越冬地。在非洲,一群饥肠辘辘的野牛一边寻找新鲜嫩草,一边缓慢地穿过一望无际的大草原。清晨,一只睡眼惺忪的猫头鹰正爬出洞口,今晚它也将踏上向南方迁徙的旅途。

  看,世界上到处都是正在迁徙的动物。有的动物只需走几千米便可到达目的地,有的则年复一年地长途跋涉。它们或是为了寻觅食物,或是为了躲避严寒天气,或是想找寻一个适合养家糊口的好地方。令我们好奇的是,它们是怎样认路的呢?

  家就在第三个路口的邮筒旁

  有些动物借助地标认路,就像我们记住从学校到家的路一样——在那棵松树下的蓝房子前右转,再走三个路口,过了锈迹斑斑的邮筒,家就在那儿。

  动物会利用大大小小的地标找寻道路。鸟类顺着河流、山谷、海岸和山脉走向飞行,有的鲸类沿着海岸线或者海冰的裂缝前行。这些大的标志被称为导航线。

  动物也能记住小的地标,例如家附近的树、池塘。科学家认为,动物先是认识了短途路线,比如从巢穴出发去觅食的路线;认识的短途路线积少成多,就在脑海中形成了详细的地图。

  跟着气味往前走

  你会被美食的气味所吸引,并且循着它一直走吗?如果你是一头角马的话,肯定会的。角马生活在东非大草原上,它们迁徙的时候,就是跟着雨后青草的气息往前走的,这样能保证自己一路都有嫩草吃。角马蹄上的腺体会释放一种气味强烈的油,在走过的地方留下气味,其他角马只要尾随这股气味,就不会掉队。

  三文鱼也是嗅觉高手。它们在小河、小溪里出生,然后游到海洋里生活。几年后,它们居然能游回自己出生的地方,在那里产卵,孵化出下一代。它们的鼻子能准确地记住家乡河流中盐类和矿物质的气味,强大的嗅觉让它们轻车熟路地找回家。

  声波能指路

  蝙蝠在黑暗之中飞行,只能依靠耳朵导航。它们发出一阵阵超声波,然后倾听回声。接收到的回声告诉它们:前方多远处有障碍物,这个障碍物有多大。这就相当于一个导航系统,引导它们在黑暗中捕到食物。

  大海深处一片黑暗,游弋其中的抹香鲸也用声波来导航。它们低沉有力的呼声此起彼伏,声波碰到障碍物反射回来。有科学家认为,抹香鲸能从分布极广的栖息地来到热带海域繁殖后代,靠的就是这种方法。

  科学家受抹香鲸的启发,开发了声呐技术,帮助潜水艇在黑暗的深海中航行。潜水艇发出的声波从海底和大型物体上反射回来,让它“看到”水里的景象。

  抬头看天,辨认方向

  古代航海家靠日月星辰的方位导航,同样,有些动物也能通过观察天空来获取方位信息,比如,蜜蜂能根据太阳的位置找到路。虽然蜜蜂也拥有记地标的本领,但如果路程太遥远,记地标就有些力不从心了,这时,用太阳作参照物显得非常简便。

  那么问题来了:太阳在不停地移动啊!所以,蜜蜂必须知晓太阳从日出到日落的移动规律。好在,蜜蜂体内有精准的生物钟,天一亮就开始计时,太阳在什么时刻应该位于哪个位置,蜜蜂了然于胸。

  跟着太阳走,当然是个很好的导航方式,但如果你是一只昼伏夜出的夜鹰,怎么办呢?

  有些夜行动物可以用星星导航。由于地球的自转,我们看到天上的星星东升西落,似乎划出了一个大大的圆圈。只有北极和南极上空的星星是个例外,由于它们刚好处于自转轴上,所以看上去是不动的。于是,有的动物利用极地上空的星星导航。

  蜣螂同时用太阳和星星找路。当一只蜣螂发现一堆新鲜粪便时,它会将其揉成个粪球,然后尽快将这个“大宝贝”运走,以免被其他蜣螂偷走。白天,屎壳郎跟着太阳往前走;到了夜晚,则会开启星星导航模式。为了证实这一点,科学家在蜣螂头上放了顶小帽子。果然,当它们看不见天空后,只会推着粪球转圈圈。

  地球有磁场,动物有指南针

  家鸽即使被蒙上眼睛,用密封箱运到几百千米以外的地方,仍能驾轻就熟地回到家。它们是如何做到的?

  答案很简单:它们有指南针。地球的内核是一个巨大的磁铁,许多动物都能感觉到它正负两极的微弱磁力。家鸽就是其中之一。凭借对地球磁场的感知,即使离家很远,它们也能毫不费力飞回家。

  动物的指南针五花八门。黑脉金斑蝶的触角内置有指南针,有的动物把磁铁矿“藏”在各自的耳朵、嘴巴、鼻孔里,有的动物的眼睛里有天然的磁性成分……至于这些指南针是如何工作的,还有待科学家进一步去研究。

  链接:跟踪动物的足迹

  我们不可能跟着蝴蝶迁徙到墨西哥,或者跟着一头鲸游到南极。那么,科学家如何知道它们去了哪些地方?

  1899年,一位丹麦教师将写有地址的铁环绑在鸟的爪子上,如果有人发现这只鸟,就让他根据环上的地址回信。这是最古老的跟踪方法。如今,研究人员也会将蝴蝶的翅膀涂上颜色,或者在它们身上放塑料标签,以此进行标注。

  科学家也有更高科技的手段。比如,在鸟的身上安装能发射无线电信号的背包式装置。无线电跟踪器可以粘在动物的身体上,放在项圈里,甚至植入体内,这样科学家就很容易跟踪动物的迁徙路线。

本文来自《科学画报》

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