第12章

科學(xué)工作者熱切地想了解，白蟻群落的各種工蟻怎樣工作，用什么方式來協(xié)調(diào)自己的活動。小小的白蟻怎能修建出如此和諧、富有獨創(chuàng)性的建筑物呢？假如我們想象一下，白蟻有人那么高，那么，它們高大的蟻丘按同樣比例放大，就比紐約帝國大廈高4倍?？茖W(xué)工作者考察證實，白蟻所建筑的大廈應(yīng)該有一個實際的總圖，它是根據(jù)群落的各種需要制訂的、并支配了建設(shè)者的一切活動。如何能在如此眾多建設(shè)者的大建筑公司內(nèi)實現(xiàn)這一點，科學(xué)工作者還沒有完全揭開這個謎，說得簡單些，有些事兒我們還不知道。正如在關(guān)于生命科學(xué)中常有的那樣，人類必須在未知的事物面前低頭，但人類的探索精神必將揭開其中的奧秘！動物導(dǎo)航之謎

人類最初的旅行和遠(yuǎn)航是靠太陽和星星來辨認(rèn)方向的。

太陽和星星好比是地球的燈塔，人們靠著它，可以旅行和遠(yuǎn)航。因為一天之中，太陽總是早上從東方升起，中午高懸于天空當(dāng)中，傍晚落入西山；在夜間，人們可以憑借北斗星的位置去辨別前進(jìn)的方向。但是遇到陰天，這些方法就不行了。后來，人類發(fā)明了指南針，指南針由于受到地球南北兩個磁極的影響，指針永遠(yuǎn)指向地球的北極和南極，這就為人類的旅行和遠(yuǎn)航指明了前進(jìn)的方向。人類的旅行和遠(yuǎn)航靠的是指南針來辨別方向，那么動物的遠(yuǎn)航靠什么呢？它們在漫長的遠(yuǎn)航中，憑借什么來辨別方向，認(rèn)識路線的？在它們身上是否有導(dǎo)航器？這是科學(xué)家正在研究的一個奧秘，相信動物導(dǎo)航之謎終會被完全揭開。動物奇異的遠(yuǎn)航能力

世界上有許多種動物有著奇異的遠(yuǎn)航能力。

例如綠海龜，每年6月中旬便成群結(jié)隊地從南美洲的巴西沿海出發(fā)，歷時2個多月，行程2000多千米，到達(dá)大西洋上一個全長僅有9千米的阿森松島。在那里完成它們生兒育女的神圣使命后，又下海返回它們原來的老家——巴西沿海。2個月后，小龜紛紛破殼而出，像它們的先輩一樣，爭先恐后地爬向大海，游回它們父母的棲息之地巴西沿海。這種奇異的遠(yuǎn)航本領(lǐng)，鳥類也不遜色。短尾海雞每年遷徙飛行，兩次越過赤道。它們每年4月從大洋洲的產(chǎn)卵孵育地，經(jīng)印尼、菲律賓、臺灣、日本、阿留申群島和美洲西海岸，繞太平洋一圈，9月份又飛回原產(chǎn)卵孵育地。紅顏蜂鳥每年從美國北部或加拿大南部起飛，橫跨墨西哥灣，行程800多千米，然后飛回原地。身長僅4厘米的名叫北極燕鷗的海鳥，它的遠(yuǎn)航能力更令人矚目。它們每年筑巢產(chǎn)卵育雛在新英格蘭，到8月份便攜兒帶女飛往南方，12月份到達(dá)南極洲，到第2年春季，又北遷，每年遷飛約35000千米。昆蟲遠(yuǎn)飛的能力也不可小視，昆蟲雖小而瘦弱，但它們能遷飛很遠(yuǎn)的距離。如生活在北美東部的一種褐色大蝴蝶，每到冬季它們就遷飛到墨西哥中部山區(qū)，在那溫暖潮濕的森林里過冬，行程達(dá)3900千米。

最令人感興趣的是與人類有密切關(guān)系的家養(yǎng)動物，也有遠(yuǎn)途外出而不迷失方向的能力。如貓是很喜歡同主人生活在一起的，但它更留戀自己的故居，當(dāng)主人把它們帶到數(shù)百千米以外的地方，它們?nèi)钥梢蚤L途跋涉獨自返回故居。動物導(dǎo)航的秘密

動物在漫長的遠(yuǎn)航之中能找到它們的歸途，說明在動物體內(nèi)有一個復(fù)雜的導(dǎo)航系統(tǒng)。

這個導(dǎo)航系統(tǒng)是什么呢？科學(xué)家用蜜蜂和信鴿做了實驗，證明這個導(dǎo)航系統(tǒng)有3套：第一套是以太陽為主的羅盤系統(tǒng)，第二套是由太陽散射到空中的紫外偏振光系統(tǒng)，第三套是動物體內(nèi)的磁性導(dǎo)航系統(tǒng)。著名的諾貝爾獎獲得者、奧地利生物學(xué)家弗里希，曾在20世紀(jì)40年代用一系列實驗測出了蜜蜂的基本導(dǎo)航能力。他首先證明了蜜蜂通常是利用太陽作為羅盤進(jìn)行導(dǎo)航的，指出蜜蜂通過“舞蹈”告訴其他采集蜂如何到達(dá)它所發(fā)現(xiàn)的花源地，就是以太陽作為參考點的。例如，要是太陽位于蜂箱入口的前方，而采集蜂所發(fā)現(xiàn)的花源地在蜂箱左側(cè)40°，那么返回蜂箱的采集蜂就在垂直的巢框上朝左側(cè)40°方向“跳舞”。類似的實驗也顯示了太陽對蜜蜂導(dǎo)航的重要性。例如，將水平蜂箱中舞蹈蜂所見到的太陽實際位置用鏡子顛倒過來，人們發(fā)現(xiàn)舞蹈蜂也將其舞蹈方向顛倒過來；可是若將蜂箱完全遮蓋起來，則舞蹈方向就亂了套。由此可見，蜜蜂是利用太陽來導(dǎo)航的。信鴿的實驗則進(jìn)一步證明了動物的遠(yuǎn)航是以太陽為羅盤進(jìn)行導(dǎo)航的?？茖W(xué)家曾做過這樣的實驗，他們將一群鴿子關(guān)在離家以西160千米的一間屋里，在中午打開電燈來模擬黎明，過了幾分鐘后把鴿子放出來，鴿子以為是黎明，太陽在東方，但此時太陽卻正好在南方，鴿子看到太陽后，就自動根據(jù)太陽來導(dǎo)航，飛向南方，它們以為這就是向東方朝家飛。

弗里希的同事、德國動物學(xué)家馬丁和林道爾發(fā)現(xiàn)，蜜蜂不僅在有太陽的時候能順利導(dǎo)航，就是在沒有陽光的陰天，它們也絕不會轉(zhuǎn)向，照樣能準(zhǔn)確無誤地返回自己的家園。這又是什么原因呢？弗里希的進(jìn)一步研究終于揭開了蜜蜂在陰天不靠太陽導(dǎo)航的秘密。他讓水平地舞蹈著的蜂通過各色濾光鏡看到一小塊天空，但不讓它看到太陽。這時，大部分光色對舞蹈蜂無妨礙作用，可是當(dāng)濾掉紫外光后，舞蹈蜂就轉(zhuǎn)了向。然后，弗里希把紫外光之外的所有光濾掉，并使紫外光偏振，這樣紫外光就產(chǎn)生了特定方向的波，這時蜜蜂又開始方向無誤地舞蹈起來。當(dāng)弗里希轉(zhuǎn)動一下偏振器，舞蹈蜂也隨之改變了舞蹈的方向。這個實驗證明了蜜蜂是能夠利用偏振光根據(jù)太陽的方向?qū)Ш降摹＿@就是動物的第二套導(dǎo)航系統(tǒng)，是動物在陰天沒有太陽情況下的一套備用系統(tǒng)。除了太陽和紫外偏振光系統(tǒng)外，生物學(xué)家還測出了蜜蜂對磁場很敏感。首先發(fā)現(xiàn)蜜蜂與磁場有關(guān)系的是德國動物學(xué)家林道爾和馬丁，他們發(fā)現(xiàn)所有采集蜂發(fā)出的太陽與食物源之間角度信號很少與實際角度相吻合。例如，采集蜂中午也許在正確方向偏右5度，而在下午3點鐘卻是偏左10度。這是為什么？他們用一套亥母霍茲消磁線圈，把蜂箱四周圍住，蜂箱中的磁場即可消除，然后又在玻璃壁上放置一個格柵，并從格柵中測量舞蹈蜂舞蹈的角度，實驗結(jié)果使他們大吃一驚，通常的舞蹈偏差消失了。這就證明蜜蜂對磁場是有反應(yīng)的。