第12章

科學工作者熱切地想了解，白蟻群落的各種工蟻怎樣工作，用什么方式來協調自己的活動。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工作者考察證實，白蟻所建筑的大廈應該有一個實際的總圖，它是根據群落的各種需要制訂的、并支配了建設者的一切活動。如何能在如此眾多建設者的大建筑公司內實現這一點，科學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。正如在關于生命科學中常有的那樣，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！動物導航之謎

人類最初的旅行和遠航是靠太陽和星星來辨認方向的。

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，指針永遠指向地球的北極和南極，這就為人類的旅行和遠航指明了前進的方向。人類的旅行和遠航靠的是指南針來辨別方向，那么動物的遠航靠什么呢？它們在漫長的遠航中，憑借什么來辨別方向，認識路線的？在它們身上是否有導航器？這是科學家正在研究的一個奧秘，相信動物導航之謎終會被完全揭開。動物奇異的遠航能力

世界上有許多種動物有著奇異的遠航能力。

例如綠海龜，每年6月中旬便成群結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。這種奇異的遠航本領，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月從大洋洲的產卵孵育地，經印尼、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，它的遠航能力更令人矚目。它們每年筑巢產卵育雛在新英格蘭，到8月份便攜兒帶女飛往南方，12月份到達南極洲，到第2年春季，又北遷，每年遷飛約35000千米。昆蟲遠飛的能力也不可小視，昆蟲雖小而瘦弱，但它們能遷飛很遠的距離。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3900千米。

最令人感興趣的是與人類有密切關系的家養(yǎng)動物，也有遠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，當主人把它們帶到數百千米以外的地方，它們仍可以長途跋涉獨自返回故居。動物導航的秘密

動物在漫長的遠航之中能找到它們的歸途，說明在動物體內有一個復雜的導航系統。

這個導航系統是什么呢？科學家用蜜蜂和信鴿做了實驗，證明這個導航系統有3套：第一套是以太陽為主的羅盤系統，第二套是由太陽散射到空中的紫外偏振光系統，第三套是動物體內的磁性導航系統。著名的諾貝爾獎獲得者、奧地利生物學家弗里希，曾在20世紀40年代用一系列實驗測出了蜜蜂的基本導航能力。他首先證明了蜜蜂通常是利用太陽作為羅盤進行導航的，指出蜜蜂通過“舞蹈”告訴其他采集蜂如何到達它所發(fā)現的花源地，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)現的花源地在蜂箱左側40°，那么返回蜂箱的采集蜂就在垂直的巢框上朝左側40°方向“跳舞”。類似的實驗也顯示了太陽對蜜蜂導航的重要性。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航的。信鴿的實驗則進一步證明了動物的遠航是以太陽為羅盤進行導航的。科學家曾做過這樣的實驗，他們將一群鴿子關在離家以西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，就自動根據太陽來導航，飛向南方，它們以為這就是向東方朝家飛。

弗里希的同事、德國動物學家馬丁和林道爾發(fā)現，蜜蜂不僅在有太陽的時候能順利導航，就是在沒有陽光的陰天，它們也絕不會轉向，照樣能準確無誤地返回自己的家園。這又是什么原因呢？弗里希的進一步研究終于揭開了蜜蜂在陰天不靠太陽導航的秘密。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，可是當濾掉紫外光后，舞蹈蜂就轉了向。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。當弗里希轉動一下偏振器，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太陽的方向導航的。這就是動物的第二套導航系統，是動物在陰天沒有太陽情況下的一套備用系統。除了太陽和紫外偏振光系統外，生物學家還測出了蜜蜂對磁場很敏感。首先發(fā)現蜜蜂與磁場有關系的是德國動物學家林道爾和馬丁，他們發(fā)現所有采集蜂發(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的。