动物导航能力堪比GPS

张景阳

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100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100公里路程，又回到了原主人的家中。俗话说“老马识途”，骆驼也是如此吗·

本领卓越源于能力特殊

内蒙古生物技术研究院特聘高级工程师张志刚说：“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保存的信息进行对比，并在两种信息不断接近的过程中寻找归途。不过，这种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，完全不亚于现代先进的导航技术。这是因为，这些导航能力卓越的动物都具有某些特殊的能力。

早在1949年，奥地利动物学家卡尔·冯·弗里士发现，蜻蜓、蜣螂等许多复眼昆虫就具备超越人类的偏振光识别能力，进而帮助它们进行导航。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人类。此外，科学家目前还发现约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物理感知能力。

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”地磁場。

不仅认路还会计算路程

张志刚介绍：“生理结构的独特性，是动物具备卓越导航能力的基础条件。更神奇的是，一些动物甚至掌握了特殊的路线计算方法。”

据了解，蚂蚁的眼睛里也有对偏振光敏感的光感受器。法国生物机器人专家斯特凡·维奥莱表示，在利用偏振光进行导航的过程中，蚂蚁首先会利用这些光线确定方向，然后计算出返回起点的最直接路径。例如，蚂蚁向北移动一段距离，然后又向东移动两倍距离，如果它想回到起始位置，那么它就会向西南方向行进。无论蚂蚁寻找觅食地点的路径多么曲折，当它返回巢穴的时候，几乎都是沿直线返回。

昆虫可以通过估算自己飞过路线的方向和距离，判断自己与起始位置的相对位移，这种方法也叫路径积累。动物学家发现，蜜蜂不仅掌握了路径积累的方法，还能将路径信息准确地传达给同伴。比如，当一只工蜂满载花蜜返回蜂箱时，它会来回摇晃地舞蹈，如果花蜜的位置与蜂巢的距离在50米之内，工蜂就会跳圆舞；一旦花蜜位置距离蜂巢超过50米，它就会跳“8”字舞；在跳到“8”字交界处时，它会以每秒13次的频率快速抖动身体，发出嗡嗡声，同时左右摆动，每摆动一次表示大约50米的距离。而且，工蜂摇摆的方向还能表示花蜜的方位，摇摆的平均角度则表示采集地点与太阳位置的角度。

动物导航也会看“路标”

就像人类导航会看路标一样，自然界中，很多动物导航也需要借助一些参照物。

例如，刚孵化出来的小海龟需要立即游进大海来躲避天敌的侵害，它们能够以光线来辨别海面和海岸，只要海岸上没有灯光，光线明亮处一定是大海。一旦进入海中，海龟又会切换到以海浪的方向为参照物，海浪扑来的方向才是大海深处。

鸟类则是偏向以天体作为参照物的典型代表，这是因为鸟类的眼睛长在头部的两侧，这使它们能够同时看到头部两侧的区域，有利于实时观察太阳、月亮、星辰等天体的运动。此前的一些研究显示，尽管夜间迁飞的鸟类并不见得能认出北极星，但它们能够看到一定距离范围内的星座围绕北极星转动的过程，从而准确判断出南北方位。

（摘自《科技日报》2020年9月10日，有删节）