聽說你出門離不開手機導(dǎo)航？海豹、蜣螂們都笑了

貝琳達·雷西奧

大家身邊一定有“路癡”的朋友，可能你自己就是“路癡”。在日常生活走了很多次的路，一不留神我們可能還是會“找不到北”。所幸如今現(xiàn)代科技發(fā)明了GPS，我們能隨時隨地用手機打開導(dǎo)航系統(tǒng)，“路癡”們都能順利找到“回家的路”。

然而，沒法用GPS的動物們是如何辨別方向、規(guī)劃路線的呢？說出來只怕你會嫉妒……

斑海豹會觀星象來導(dǎo)航

我們發(fā)現(xiàn)，斑海豹時常會躍出水面。當它們想要查看水上的環(huán)境時，就會快速拍打自己的鰭狀肢，以“彈跳”的姿勢躍起。大多數(shù)海洋哺乳動物的彈跳都是為了搜尋獵物、防范天敵，也為了更好地看清水面上的游船或皮艇，或是為了尋找岸上的地標，把它們當作參照物來確定自己的位置。

但根據(jù)科研人員的研究，當斑海豹在夜里彈跳時，它們可能是在利用天體導(dǎo)航。

了解海豹如何利用天體導(dǎo)航前，你需要理解兩個“天體導(dǎo)航”的術(shù)語：導(dǎo)航星和方位點。導(dǎo)航星是一個諸如太陽、月亮、行星或單星的天體，它被當作導(dǎo)航的參照物；方位點是指導(dǎo)航星正下方地平線上的點。

在人類的航海史上，當水手跨越海洋時，他們會依靠導(dǎo)航星和方位點的距離來確定自己的方位，以此計算自己和赤道的南北距離。斑海豹也可能會用類似的方法進行導(dǎo)航。

研究人員將一個環(huán)形水池改造成天文館：在環(huán)形水池上方加蓋了一個穹頂，穹頂上能夠投射大約6000個光點，以模仿北半球夜空的星體和星座。然后，他們分別培訓(xùn)了兩只雄性斑海豹，讓它們來定位一顆導(dǎo)航星。研究中，導(dǎo)航星天狼星是夜空中最亮的星。此外，研究者還用一支激光筆提升了它的亮度。海豹必須從水池中央游向天狼星的正下方，如果它們能到達正確的地點，就會得到食物獎勵。

測試過程中，研究者會隨機轉(zhuǎn)動穹頂。這樣對海豹來說，天狼星就會處于一個陌生的位置。研究者也不再使用激光筆。但海豹始終能夠準確地找到天狼星，并且準確地在水池中觸碰天狼星下方的位置，適應(yīng)環(huán)境后的它們觀星的準確率甚至能達到100%。因此，研究者們都認為，斑海豹在辨認導(dǎo)航星方面具有“一流的精確度”，他們由此推斷斑海豹會利用天體導(dǎo)航。

這項研究最為寶貴的一點是：它提醒我們，人類并不是唯一會觀察星體的動物。海豹、鳥類、鯨魚和其他很多動物都會夜觀星象，在進行長距離遷徙時，為了保持正確的航向，都會利用星體作為參照物進行“導(dǎo)航”。

圣甲蟲會默記“天體圖”

圣甲蟲是一種蜣螂，喜歡把自己的卵包藏在糞球中，然后把糞球沿著東西方向來回滾動。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種甲蟲擁有“特殊力量”，而且是和星空有關(guān)。他們發(fā)現(xiàn)，糞便其實是圣甲蟲的食物，也是它們制造孵卵糞球（孵化室）的原材料。雄性圣甲蟲會圍在糞堆旁，盡可能多地收集糞便，并將之滾成彈珠大小的球體。然后，它們必須把糞球迅速收藏起來，不然就可能被其他一些喜歡走捷徑的甲蟲直接搶走或偷走。對一只小蟲子來說，運走一個糞球是件不容易的事。要盡快運走這個糞球，就必須找到最佳的運輸路線。它們發(fā)現(xiàn)，從導(dǎo)航的角度來說，最佳的撤退路線就是沿著直線將糞球推走，這么做還可以避免無意中又將糞堆轉(zhuǎn)回原處。所以圣甲蟲滾動糞球的路線通常都是一條精準的直線，非常神奇。

更神奇的是，在把糞球推走之前，圣甲蟲還會表演一段“舞蹈”——它們會爬到糞球上方，旋轉(zhuǎn)一周。這種“舞蹈”并非只跳一次，如果搬運途中遇到了障礙或者糞球滾偏了，它們還會再次“跳舞”。圣甲蟲為什么要在糞球上“跳舞”呢？瑞典隆德大學(xué)的一個科學(xué)團隊對其進行了研究，他們發(fā)現(xiàn)，圣甲蟲的這種“舞蹈”正是為了進行定位。當它們爬到糞球上方時，其實是在查看太陽或月亮的位置，并利用這些信息來設(shè)計一條通往家門口的筆直路線。

為了驗證這些甲蟲是否真的會依靠星體進行“導(dǎo)航”，科學(xué)家在天文館里設(shè)置了一個觀察區(qū)，通過改變投映在穹頂?shù)男呛訄D來觀察甲蟲們的行動。他們呈現(xiàn)了三種星空來對圣甲蟲進行測試：一種星空只呈現(xiàn)了夜空中最亮的恒星，一種只呈現(xiàn)了閃著柔光的銀河，還有一種呈現(xiàn)了所有的星體和銀河。他們還給甲蟲戴上了阻擋視線的“帽子”，測試它們在看不到夜空時如何“導(dǎo)航”。在后兩種情況下，甲蟲們都行動迅速，并很快找到最直的路線執(zhí)行歸家任務(wù)。一旦看不到銀河，甲蟲們就會放慢腳步，開始走“迂回路線”。如果給甲蟲戴上了阻擋光線的“帽子”，它們就會迷失方向——為了確認不是戴帽子的感覺導(dǎo)致了甲蟲對方向的迷失，科學(xué)家還給甲蟲們使用了透明的“帽子”重新測試，從而證明問題并不在于“帽子”，而主要在于“帽子”阻礙了它們觀看星空的視線。

顯然，測試證明了銀河之光似乎對甲蟲們的行動路線極其重要，但是科學(xué)家還是不知道甲蟲具體是如何“導(dǎo)航”的。

為了解開這個謎題，科學(xué)家們又設(shè)計了另一個實驗。他們先利用天文館的投影設(shè)備重新編排了月亮和星星的位置，然后放出甲蟲，觀察它們對這個全新星空的反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲蟲依舊跳起“導(dǎo)航舞”，并在新的夜空下找到了自己的方位，然后在測試區(qū)走出了一條獨特的“甲蟲路線”。科學(xué)家終于明白，圣甲蟲其實是在糞球上跳舞時，先在大腦中為星空保存一張“快照”，之后在行走途中，它們會不斷地將這張保存在大腦的星空圖和真正的外在星空進行對比。憑借這種方法，它們就能確保不偏離軌道。