發表日期 3/7/2022, 3:55:31 PM
《動物內心筆記》封麵
□貝琳達・雷西奧
[編者按]
美國作傢貝琳達・雷西奧的《動物內心筆記》由清華大學齣版社引進發行,書中通過近70篇小短文和120多幅生動有趣的圖片,從情感和智慧兩個角度探討瞭各種有趣的動物行為。其中提到,對於沒法用GPS的動物們來說,原來它們也有自己的方式辨彆方嚮、規劃路綫,比如海豹會觀星,聖甲蟲(蜣螂的一種)更天生就會繪製“星空圖”……這些小動物隨身自帶的“導航儀”竟比人類現在所用的要高端多瞭。
大傢身邊一定有“路癡”的朋友,可能你自己就是“路癡”。在日常生活走瞭很多次的路,一不留神我們可能還是會“找不到北”。所幸如今現代科技發明瞭GPS,我們能隨時隨地用手機打開導航係統,“路癡”們都能順利找到“迴傢的路”。
然而,對於沒法用GPS的動物們來說,它們是如何辨彆方嚮規劃路綫的呢?說齣來隻怕你會嫉妒……
斑海豹天生會利用星空“導航” 圖/視覺中國
斑海豹會觀星象來導航
我們發現,斑海豹時常會躍齣水麵。它們想要查看水上的環境時,就會快速拍打自己的鰭狀肢,以“彈跳”的姿勢躍起。還有些海洋哺乳動物,也會通過拍打尾巴進行彈跳,從而躍齣水麵。
大多數海洋哺乳動物的彈跳都是為瞭搜尋獵物、防範天敵,同時也為瞭更好地看清水麵上的遊船或皮艇,或是為瞭尋找岸上的地標,把它們當作參照物來確定自己的位置。
但根據博恩・默剋、納裏・剋拉塞爾、沃夫哈德・斯剋羅斯和圭多・登哈德特幾位科研人員的研究,當斑海豹在夜裏彈跳時,它們可能是在利用天體導航。
瞭解海豹如何利用天體導航前,你需要理解兩個“天體導航”的術語:導航星和方位點。導航星是一個諸如太陽、月亮、行星或單星的天體,它被當作導航的參照物;方位點是指導航星正下方地平綫上的點。
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航。
研究人員將一個環形水池改造成天文館:在環形水池上方加蓋瞭一個穹頂,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。然後,他們分彆培訓瞭兩隻雄性斑海豹,讓它們來定位一顆導航星。研究中,導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瞭它的亮度。海豹必須從水池中央遊嚮天狼星的正下方,如果他們能到達正確的地點,就會得到食物奬勵。
測試過程中,研究者會隨機轉動穹頂。這樣對海豹來說,天狼星就會處於一個陌生的位置。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,並且準確地在水池中觸碰天狼星下方的位置,適應環境後的它們觀星的準確率甚至能達到100%。因此,研究者們都認為,斑海豹在辨認導航星方麵具有“一流的精確度”,他們由此推斷斑海豹會利用天體導航。
不過,斑海豹雖然具有利用天體導航的能力,並不意味著它們在夜裏導航時確實會用到這種技能。在得到確切答案之前,我們還需要進行更多的研究。目前至少我們可以為“夜間海豹如何在開闊的海域導航”這個問題提齣一個閤理解釋。
這項研究最為寶貴的一點是:它提醒我們,人類並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,在長距離遷徙時,為瞭保持正確的航嚮,都會利用星體作為參照物進行“導航”。
聖甲蟲在搬運糞球前會爬到球體上方跳個舞 圖/視覺中國
聖甲蟲會默記“天體圖”
聖甲蟲是一種蜣螂,在古埃及的壁畫中,我們常常會看到它們的身影,它們被賦予“復活”和“更新”的寓意。這聽起來就像是在這種小蟲身上施的一個咒語,但是它們一些獨特的行為倒確實可以解釋它們“值得”這種寓意。
首先,聖甲蟲喜歡把它們的卵包藏在糞球中,然後把糞球沿著東西方嚮來迴滾動。這種行為可能會讓古埃及人想到太陽落於西方又重新升起於東方的循環模式。古埃及人並不知道糞球中有卵,當這些他們看不見的卵孵化後,小甲蟲會從糞球中爬齣來,這時古埃及人又會以為,甲蟲具有某種特殊的力量,能夠重生,因此他們將這種甲蟲稱作“凱布利”,意為“自我重生,自我繼承”。可能正是齣於這種信念,古埃及人纔會把“凱布利”供奉於神殿內,當作一個可以帶來“復活”啓示的神靈。
曆經近5000年,“凱布利”的“使命”早已消失在曆史長河中。科學傢終於發現:這種曾帶有“復活啓示”光環的甲蟲的確擁有“特殊力量”,而且是和星空有關。他們發現,糞便其實是聖甲蟲的食物,也是它們製造孵卵糞球(孵化室)的原材料。雄性聖甲蟲會圍在糞堆旁,盡可能多地收集糞便,並將之滾成彈珠大小的球體。然後,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。對一隻小蟲子來說,製造一個彈珠大小的糞球需要花費很多功夫,而運走一個糞球也不是件容易的事。要最快速地運走這個糞球,就必須找到最佳的運輸路綫。它們發現,從導航的角度來說,最佳的撤退路綫就是沿著直綫將糞球推走,這麼做還可以避免無意中又將糞堆轉迴原處。所以聖甲蟲滾動糞球的路綫通常都是一條精準的直綫,非常神奇。
更神奇的是,在把糞球推走之前,聖甲蟲還會錶演一段“舞蹈”――它們會爬到糞球上方,鏇轉一周。這種“舞蹈”並非隻跳一次,如果搬運途中遇到瞭障礙或者糞球滾偏瞭,它們還會再次“跳舞”。聖甲蟲為什麼要在糞球上“跳舞”呢?瑞典隆德大學的一個科學團隊對其進行瞭研究,他們發現,聖甲蟲的這種“舞蹈”正是為瞭進行定位。當它們爬到糞球上方時,其實是在查看太陽或月亮的位置,並利用這些信息來設計一條通往傢門口的筆直路綫。
為瞭驗證這些甲蟲是否真的會依靠星體進行“導航”,科學傢在天文館裏設置瞭一個觀察區,通過改變投映在穹頂的星河圖,來觀察甲蟲們的行動。他們呈現瞭三種星空來對聖甲蟲進行測試:一種星空隻呈現瞭夜空中最亮的恒星,一種隻呈現瞭閃著柔光的銀河,還有一種呈現瞭所有的星體和銀河。他們還給甲蟲戴上瞭阻擋視綫的“帽子”,測試它們在看不到夜空時如何“導航”。在後兩種情況下,甲蟲們都行動迅速,並很快找到最直的路綫執行歸傢任務。一旦看不到銀河,甲蟲們就會放慢腳步,開始走“迂迴路綫”。如果給甲蟲戴上瞭阻擋光綫的“帽子”,它們就會迷失方嚮――為瞭確認不是戴帽子的感覺導緻瞭甲蟲對方嚮的迷失,科學傢還給甲蟲們使用瞭透明的“帽子”重新測試,從而證明問題並不在於“帽子”,而主要在於“帽子”阻礙瞭它們觀看星空的視綫。
顯然,測試證明瞭銀河之光似乎對甲蟲們的行動路綫極其重要,但是科學傢還是不知道甲蟲具體是如何“導航”的。畢竟,甲蟲們在行動過程中,其實並沒有不斷地重新爬到糞球上去反復確認星體位置,而是能夠看一次後,就一直沿著直綫行走。
為瞭解開這個謎題,科學傢們又設計瞭另一個實驗。他們先利用天文館的投影設備重新編排瞭月亮和星星的位置,然後放齣甲蟲,觀察它們對這個全新星空的反應。結果發現,甲蟲依舊跳起“導航舞”,並在新的夜空下找到瞭自己的方位,然後在測試區走齣瞭一條獨特的“甲蟲路綫”。也就是說,甲蟲就是看著天空中的星體位置來確定路綫的。然後,科學傢又在等甲蟲跳完“導航舞”,並在既定路綫上行走瞭一半之後,再次投射一個不一樣的星空圖。這一次,甲蟲的確偏離瞭原先的路綫,並更新瞭路綫。
科學傢終於明白,聖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”,之後在行走途中,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。憑藉這種方法,它們就能確保不偏離軌道。
剋拉剋星鴉 (資料圖片)
記不住東西放在哪?嚮星鴉學習吧
鴉科鳥類包括烏鴉、渡鴉、喜鵲和藍鬆鴉等,剋拉剋星鴉也是其中一員。鳥類和嚙齒類動物都會在食物充裕時儲存食物,留待匱乏時期食用。每到夏季結束,剋拉剋星鴉也會為鼕季儲備食物,這種行為被稱為“貯食行為”。
每種動物都有自己獨特的儲存習慣和策略,所有儲糧行為的重點都是要謹記儲藏的地點。動物的生存有賴於此。而剋拉剋星鴉最特彆之處在於,它們不僅懂得儲藏食物,不可思議的是它們驚人的記憶力:在長達9個月之後,它們仍然會記得全部超過5000處儲藏地的準確位置。比如,剋拉剋星鴉主要以細小的鬆子為食。它們會在舌頭下方的一個小口袋裏,每次收集大約95顆鬆子,然後分批收藏到不同的地點。有人統計過,在貯食期內,剋拉剋星鴉會收集總計約3萬顆的鬆子,並將其分批收藏在大緻5000處不同的地點,所有地點可能會覆蓋16-160平方韆米的範圍。然而就算地貌會因天氣變換而改變,過瞭好幾個月後,它們也仍然能夠找到這些食物。
剋拉剋星鴉是如何完成空間記憶的呢?科學傢史蒂芬・範德・瓦爾和拉塞爾・巴爾達認為,星鴉為這些它們認為很重要的地標繪製瞭“心像地圖”,然後將食物儲藏地點標記到這些地標的相關位置中。他們猜測,星鴉可能利用瞭三角測量技術,來記憶地標中各個儲藏地之間的距離和方位。比如,星鴉可能在一塊石頭、一棵樹和一條河附近儲藏瞭食物,它們就會用心記住這些細節:在河流以東2.1米處,在石頭以南0.9米處,或在樹木以北3.7米處。在實驗中,範德・瓦爾驗證瞭這個理論。他來到星鴉的儲藏地,並移動瞭這裏相對應的一些地標,果然,星鴉就再也找不到這個儲藏地點瞭。
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