动物怎么样找到迁徙路线？

曹彦珍 蔡晟 刘叶静 沈思涵 李然

全世界约有1万种鸟，其中近4000种有迁徙行为。每逢迁徙季，它们会沿着全球9条主要迁徙路线展翅飞翔，其中4条穿过国内境内。很多鸟会经过中国，飞往菲律宾、澳大利亚等地。为何这类生灵要不远万里，踏上这漫漫长路？它们靠什么来定向导航？连续的长途飞行累不累、是否会打盹？数十年来，科学家们一直在探讨并试图形解析答这类问题。

不同鸟类拥有各自独特的迁徙方案和飞行距离。其中，北极燕鸥的迁徙距离最长，它们回家一趟需要飞行40000公里，等于绕赤道上走一圈。这么长的距离，即使是乘坐飞机，估计也需要50小时。还有的候鸟不只飞得远，还能飞得极高。比如，斑头雁不到一天就能穿越青藏高原，爬升速度达到每小时2.2千米，等于4个小时从海平面升到珠穆朗玛峰的顶峰。这种强大的身体机能让人叹为观止！

不只这样，迁徙动物还拥有惊人的超级记忆力。绿海龟是世界上最大的海龟，它们可活到40~50岁才完全成熟。当它们筹备迁徙时，会逆着洋流前行，甚至可以完成持续数周的艰险旅程。不论这类海龟在什么地方觅食，最后都会回到我们的出生地交配和产卵。孵化后的小海龟会牢牢记住我们的出生地，数年后第三回到那里，产下下一代。那样，这类海龟是怎么样在广阔的海洋中准确地找到产卵地的呢？这一记忆力也一直是科学家们不断探究的谜题。

动物怎么样开辟迁徙路线

对于现代人类来讲，确定出行路线好像易如反掌，仅需再APP上输入出发地和目的地，借助卫星的导航软件便可生成路线图。但对于迁徙动物来讲，要跨越成千上万公历的路程，它们是如何规划路线的呢？同时，大家在旅游时一般会选择最短期和最便捷的路线。那样动物在选择迁徙路线时，是不是也在考虑类似的最好方案呢？这个问题需要大家深入回顾漫长的进化经历，甚至将它置于气候变化和地质演化背景下才能全方位讨论。

比如，有学者觉得迁徙路线的由来，来源于低纬度的南方热带森林，因动物数目剧增导致食物短缺，这迫使一些动物在夏天临近时，沿着北方冰川退却的方向迁徙以探寻食物，这就是“南方起源”假说。也有学者觉得，迁徙路线的发起，坐落于高纬度区域，由于第四季冰川渐渐向南侵袭，迫使动物向着温暖的南方迁徙，这就是“北方起源”假说。尽管迁徙路线的起点是南方还是北方存在争议，但大家可以明确地看到，迁徙路线的形成和冰川消退的路径密切有关，这也是研究动物迁徙路线演化经历时的一个要紧原因。

后代动物怎么样导航前往目的地

知道了祖上动物是怎么样开辟迁徙路线的，大家不禁考虑，这个迁徙路线是怎么样 “代代相传”的，以便后代动物能大致遵循祖辈的轨迹到达迁徙目的地的呢？同时，迁徙的旅途这么遥远，动物会不会迷失方向或者偏离航线？它们是不是也拥有一种导航工具来引导路程呢？

在大家深入讨论这类话题之前，让大家第一想象一下，假如大家在野外迷失方向了，没现代科技的帮忙，大家将怎么用最原始的办法来确定方向？很多人或许会想到借助自然景物来分辨方向。比如，白天的太阳从东边升起，西边落下，这提供了一个强有力的方向参考。而夜晚，北极星、北斗七星等标志性星体也可用于导航。那样，迁徙动物在前往目的地时，是不是也会依赖视觉标志物来进行导航呢？

现在的研究表明，很多动物能借助太阳方位角、星辰等天文现象来确定迁徙的方向。对于太阳罗盘而言，不只太阳的地方要紧，还有光强度的差异、阴影的长度和方向，甚至偏振模式、光谱梯度等，都可能给动物提供导航信息。但除去视觉，动物可能还借助听觉和嗅觉来进行导航。比如，一些研究表明鸟类具备高度敏锐的嗅觉，可以通过辨别空气中的气味和浓度来导航。还有研究发现，家鸽可能通过感受次声波强弱，达成归巢定向。

然而，通过生物感官机制导航可能存在不准确性和个体差异。迁徙动物在面对多种自然环境挑战时，如恶劣天气，可能致使视觉、听觉和嗅觉导航失效。那样，视觉、听觉和嗅觉导航都不可以非常不错发挥用途时，迁徙动物就找不到路了吗？另外，对于动物导航，不只需要普适性强，还需要精准度高，毕竟以候鸟成千上万里的迁徙旅途看，就算导航的方向误差非常小，但经过这样长距离的路程的放大，也会使鸟类偏离目的地非常远。也就是说，动物是不是需要一种通用且高精度的导航工具，以应付各种环境条件呢？像人类外出携带指南针的状况，在极端天气和恶劣环境下，很多电子商品或许会失效，但指南针仍然靠谱。其实，地球磁场就是一个稳定好的方向引导器。

以鸽子为例，科学家在鸽子的喙部发现了富铁微粒，这可能与磁导航能力有关；在其体内还发现了一种名为隐青花色素Cryptochrome（简称Cry）的蛋白质，这是一种蓝光受体蛋白，所以光可能也对动物的磁导航能力有影响；而最新的研究中，科学家们揭示了一种新的铁硫蛋白（MagR），它的形状确定为小磁棒形，并在地球微弱磁场下呈微弱有序状排列。这个发现为讲解生物的磁导航提供了新的理论基础，同时也引发了对动物怎么样感知磁场与将这类信息传递给神经系统的问题的研究。

虽然对于磁导航的研究正在不断深入，但大家已经获得了一些要紧的进展，为大家理解迁徙动物怎么样找到迁徙路线提供了有益的线索。这个范围的研究将继续挖掘生物体内的基因或结构秘密，以解开迁徙生物导航之谜。期望这类发现可以激起更多的研究兴趣，以揭示生物在长途迁徙中的不可思议导航方案。

然而，迁徙生物的导航之谜远不止这类，还存在更多值得探讨的角度。比如，大家已经深入讨论了迁徙动物怎么样找到方向，但这一过程的首要条件是要有正确的路线图存在于动物的脑海中。那样，迁徙动物是怎么样获得这张路线图的呢？是“生而知之”， 从基因中继承而来，还是“学而知之”，靠后天的学习获得呢？

研究生物迁徙路线的意义

当大家探讨动物界让人震惊的迁徙之时，可能可以将镜头转向人类社会，发现“春运”也是一种独特的迁徙？人类同样是地球上“运动中的生命”的一部分，从远古人类的全球迁徙，到现代城市化带来的最大规模人口流动，大家与动物有着一同的目的——为了更好的存活。

大家总是好奇，生物为什么迁徙？怎么样迁徙？当然也有人会说：“研究生物迁徙是自古而来自发产生的，研究这个毫无意义。”其实不然，世间万物息息有关。深入研究生物迁徙行为，不仅能够为生物保护与管理提供要紧的参考和指导，还能够帮助大家更好地理解生态系统中的相互用途，自然界没任何一个物种可以独立存在。

研究生物迁徙路线可以帮助大家理解气候变化。因为迁徙动物一般依靠季节性的气候变化来调整迁徙时间和路线，因此通过研究它们的迁徙行为，大家可以预测季节性气候的变化。在古时候，大家在没现代仪器的状况下，常常依赖这类“生物雷达”来预测气候和季节。除此之外，这类研究还对生物医学和人类健康提供要紧信息，能够帮助预防很多疾病的传播和时尚。比如，候鸟和昆虫可能在迁徙过程中传播病原体，因此研究鸟类迁徙，也能够帮助预防类似禽流感等人兽共患病的传播。

最后，第三强调的是，在解开迁徙生物的导航之谜的道路上，大家远未探尽所大概性，这个范围依旧充满了未知和待解答的问题。因此，让大家维持好奇心，继续关注科学家们的研究，以期更深入地理解这类让人着迷的生物导航方案。而对于那些疑问，也让它们勉励大家去考虑、去追求答案。

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来源: 星空计划

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