鸽子认路原理 _鸽子是靠什么来辨别方向的?

鸽子认路原理是鸽子脑部的神经元为地球磁场方向编码，让这种鸟类拥有与生俱来的内置全球定位系统。鸽子脑部是一种称为神经元的单细胞，可以将磁场方位、强度和极性信息编制成密码。当鸽子内耳中某一区域处于变化的磁场中时，这些脑部的神经元就会作出反应。
鸽，一种十分常见的鸟，世界各地广泛饲养，鸽是鸽形目鸠鸽科数百种鸟类的统称。我们平常所说的鸽子只是鸽属中的一种，而且是家鸽，家鸽中最常见的是信鸽，主要用于通讯和竞翔。鸽子和人类伴居已经有上千年的历史了，考古学家发现的第一幅鸽子图像，来自于公元前3000年的美索不达米亚，也就是伊拉克。
一种善于飞行的鸟，小巧玲珑，品种很多，羽毛颜色多，主要以谷类为食。又叫鹁鸽。鸽子的毛色在禽类中是最多的。品种很多，它的羽毛颜色有瓦灰、青、白、黑、绿、红、花等色。
鸽子是靠什么辨别方向？一：利用太阳的位置来识别方位。最初有人假设鸽子是利用太阳的位置来识别方位的，认为鸽子有套辨别自己巢位与太阳方位的能力。当鸽子飞到一个陌生的地方时，能通过测定太阳方位的一小部分来推测太阳在中午的高度，把它与自己在巢区最后一次所见的太阳高度比较，由此推测它在巢区之南或北侧，通过测定巢区和移动区内的方位从而确定自己的东西向。但没有任何证据表明鸽子能测定经度以确定具体位置。目前一致认为太阳只能用与指南方向。但是不同意这种假设的人提出疑问：鸽子在阴天或者雨天甚至夜晚仍能飞行，它又是靠什么来定向呢？二：次声理论。有人提出了次声理论。他们认为鸽子对次声的灵敏性很高，能分辨来自远方的人类难以听到的声音。试验也证明鸽子对次声即频率极低的声波特别敏感，但人们还无法证明，它究竟是怎样利用这独特的能力来导航的，假如说，能分辨来自数千千米外的同伴的叫声，它们的听觉能力似乎又达不到，从这一方面来看，问题还不那么简单。三：通过嗅觉辨别方向。有人把注意力放到了鸽子的嗅觉器官上，认为在每个地区有由挥发性气味物质以特定方式构成的嗅图。他们假设鸽子能经过地区留下气味，这种特殊的气味在空气中形成一个看不见的网络中能找出一个个“标位点” 。这一假设提出后，德国的学者做出了大量的验证，他们在试验中麻醉鸽子的嗅觉器官，并用腊把鸽子的鼻子塞住，可被实验的鸽子放飞以后，居然顺顺当当的飞回旧巢，靠嗅觉定位的假设被推翻了。四：磁学理论。后来，科学家们试图用磁学理论来解释鸽子的定向能力。地球磁场在广大区城上随不同地点和方向而不同。从而可为鸽子提供位置信息。磁场强度，磁倾角，磁偏角相互之间可形成一个高度非正交的网。在数百千米区域内，这些成分大致恒定。但在整个地球表面则是逐渐变化的。这些变化的成份相互形成的梯度网称为导航图，可用来进行定向。近年来的实验证实了磁导航的存在。当给鸽子弹的头上加上一块具有特定极性的人工磁铁后，鸽子的飞行不能进行正确的定向每当太阳质子活动剧烈时，地球磁场受到干扰，鸽子的返巢率也随之大大降低。此外，初步的研究结果表明，在鸽子的颅骨下方的前脑中具有长约0 。1微米的针状磁铁。他们认为鸽子能利用地磁来定向，它们具有探测地球四个基点的能力，能接受到磁场反馈的变化信号，可是，也有人认为这些变化是极细微的，鸽子能否感受得到这些细微的变化，还需要足够的证明。但是，有实验已经证明，磁感应能对鸽子产生影响。美国学者威廉。基伦把一小块磁铁系在信鸽的头上，结果发现：若是晴天，似乎影响不大，到了阴天，信鸽就变得有些迷茫，找不到正确的方向。虽然这项试验结果并没能揭示信鸽定向的奥秘，但它从另一个角度开辟了研究的途径。以上假说只能说明定向的某个方面，总之，当鸽子展开双翅，飞向蓝天云海时，它们显得那么自信从容，谁也不会怀疑它们的辨向能力。较为权威的解释包括敏锐嗅觉说和探测磁场说。如今在经过数十年的调查研究后，科学家证实了鸽子的上喙确实具有一种能够感应磁场的晶胞，正是这种器官为鸽子的飞行导航。有关这一研究的报告发表在11月25日的《自然》杂志上。秘密藏在嘴上最近，科学家在实验室里进行了一系列细致的行为试验后宣布，他们首次明确证明鸽子具有磁性感知能力，就像简易的磁性罗盘，这让鸽子也许还有其他鸟类和海龟一样，是利用地球磁场进行导航的。美国北卡罗莱纳大学的生物学专家卡杜拉。诺拉博士在教堂山艺术科学院说：“关于鸽子能够识途的能力有两种主要的理论：一种是鸽子靠嗅觉找到回家的路另一种是在它们的脑中有一个磁力图。我们的工作有力地支持了后一种理论。当然，这一理论还需进一步的证明。”对鸽子的这种研究是诺拉在新西兰的一项博士研究课题，有关这一研究的报告发表在11月25日的《自然》杂志上，研究报告的另几位作者是新西兰奥克兰大学的迈克尔。沃克博士、迈克尔。达维森博士和马丁。韦尔德博士。美国北卡罗莱纳大学著名的生物学教授肯尼思。罗曼博士说：“这是一项迷人的研究，在这项研究中，诺拉训练了一些能够对磁场作出反应的信鸽。这是一项生物学上的重要新闻，因为，一些人在以前多年的时间里曾做过10多次试验，但均告失败，诺拉是第一个找到一种行之有效的方法的人。”试验是这样进行的诺拉说，在实验中，如果鸽子准确地找到设在隧道一样的房间里的两个平台，它们就会受到食物奖励。在正常的条件下，它们会随便爬到两个平台中的任何一个寻找吃的。但当在放有食物的平台上面和下面都放上马蹄磁铁对它们进行诱导时，这些鸽子就会准确地找到食物。准确率达到75% 。这比它们随意寻找食物的准确率要高得多。在知道了鸽子能够对磁场刺激作出反应后，诺拉下一步要做的是找出鸽子身上像磁场感受器一样的东西究竟在什么部位。他们先将一小块强磁铁绑在鸽子上喙上，结果这些鸽子找错平台的次数超过了一半。他们再将一块重量相同但没有磁力的黄铜绑在鸽子的喙上时，结果没有什么影响。接着，他们在鸽子的上喙进行局部麻醉以及切断眼三*神经，发现这些都会削弱鸽子探测磁场的能力。但当切断传递嗅觉信息的嗅觉神经时，却并不会削弱鸽子感知磁场的能力。通过这些实验，诺拉相信鸽子的磁场感知能力在鼻子那一带。诺拉说：“在试验中我们知道鸽子具有磁场识别能力。不过，通过各种方法也可以削弱这种能力，现在我们可以说鸽子的磁场感知能力在鼻子那一带。”也许答案不止一个诺拉的研究结果是令人信服的，也就是鸽子是靠地球磁场来识途的。其他研究结果也显示，鸽子识途的方法可能有多种，因为其他科学家也有另外的发现。比如，英国研究人员于今年2月发表了一份研究报告，也声称解开了鸽子辨别归途之谜。他们认为，鸽子认路回家的秘密其实非常简单和直接，像其他鸟类一样，它们经常沿公路、铁路、运河和其他人造航运、航空标志等飞行，最终到达目的地。这项研究是牛津大学动物学家进行的，他们对归家的鸽子进行了10年之久的研究，在最后的一年半里，他们采用了最先进的全球定位技术，得以跟踪这种飞禽所飞过的路径，误差在1~4米之内。牛津大学动物学系的研究人员说，经过10年多的国际研究，结果发现鸽子似乎并不依赖其与生俱来的辨别方向的本能，而是按照道路系统飞行，这确实使研究人员感到意外。如果作远程飞行或首次飞行，鸽子会利用它们识别方向的天性，根据太阳和星辰辨别方位。但只要飞过一次，鸽子就会按熟悉的路线往回飞，很像人们下班后驱车或步行回家。研究人员说：“有些人可能认为此事微不足道，但对我们来说非常重要，因为这将涉及鸟的记忆结构，以及在鸟的眼里地图是什么样子。”可是，这一研究结果引起了一些鸟类研究专家的争议，他们坚持认为，鸽子是借助太阳或地磁感应来确定方向飞到目的地的。法兰克福大学飞鸽研究专家威尔兹柯即对牛津大学的研究表示了怀疑__他的研究表明，鸽子利用太阳、地磁场，甚至是嗅觉等各种能力来认路。威尔兹柯说，鸽子喙部带有微小的磁铁粒子，通过它们可以和地磁场产生感应。很显然，威尔兹柯的看法与诺拉等科学家的最新研究结果是一致的。识途是综合因素的结果现在科学家比较一致的看法是，包括鸽子等鸟类可以通过本地的地球磁场，来确定自己的绝对位置和相对位置。从地球的两个磁极发出的磁力线，在两极地区是垂直的，到了南北回归线以内的地区，转为平行。在高纬度地区，地球磁力非常强而在赤道地区，就会弱一些。由于磁力大小和方向的不同，形成了一个个地磁路标。有大量的证据表明，鸟类可以依据这种地磁路标作为自己的导航系统。鸟类可能是通过眼部视网膜内的色素感知地球磁场的强度和方向的。此外，在上喙处，结晶状的类似磁铁矿的组织，也可以感应到地球磁场。。