生物磁现象的鸽子回家和海龟回游

鸽子为什么能回家~

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。但科学家们表示，这还不是鸟类的全部本领。从上世纪50年代开始，鸟类学家就已经认识到，鸟类将太阳作为罗盘确定方向。太阳每天从东方升起，一般来说大约每小时运行15度，最后在西方落下。对于这个问题，鸟类绝对是专家。

进一步的研究发现，鸟类确定方向是综合多种线索和感觉的。更为有趣的是，随着环境的变化，鸟类可以非常适宜地调整自己的方向决策系统。例如，鸽子在晴天会用太阳作为罗盘，但是当太阳不可见时，它们就主要参考感应到的地磁信号了。那些在黎明和黄昏时分行动的候鸟，例如知更鸟，很有可能是通过日出和日落时的偏振光来确定方向的。

鸽子一般都是早上才进食。先你要专门给它做个“窝”,将它关在里面，其它时候都不要喂它，到了早上把它喂得饱饱的，这样过几个星期后（记住一定是要坚持几个星期，还有其它时候不要喂）。然后把它的活动地方变大，与原来进食的地方远些，这样你再像开始一样只是早上喂它，但这次不要喂得太饱了，少量即可，这样它如果饿了就会到处乱飞，你看它实在是很饿了，再喂它点（不要喂太多）。就这样过一个星期就可以放它出去了，它只要是饿了就一定会自己回来的！！呵呵（对了，它进食的地方至一开始就不要变动，让它一直在那儿吃）

许多人都知道，家里养的鸽子可以从离家几十、几百甚至上千公里的地方飞回家里；燕子等候鸟每年都在春秋两季分别从南方飞回北方，又从北方飞到南方；一些海龟从栖息的海湾游出几百几千公里后又能回到原来的栖息处。它们是如何辨别方向的？尤其是在茫茫的海洋上。难道它们也像人类航海时一样使用指南针吗？大量的和长期的观察研究表明，这些生物从原居处远行后再回到原居处，的确是与地球磁场有关的，或者可能有关的。我们来看看一些观察研究的情况。
首先关于鸽子的观察研究。曾将两组鸽子分别绑上强磁性的永磁铁块和弱磁性的铜块，在远离鸽巢放飞后，绑有铜块的鸽子全部都飞回鸽巢，但大部分绑有永磁铁的鸽子却迷失方向而未返回鸽巢。这表明永磁铁的磁场干扰，使鸽子不能识别地球磁场。又曾将一组鸽子放置在鸽巢和与鸽巢的地球磁场相同的地磁共轭点(距鸽巢数千公里)之间的中点处，放飞后这些鸽子大约有一半飞回原来的鸽巢，其余的鸽子却飞到鸽巢的地球磁场共轭点处了。这表明鸽子是依靠地球磁场来识别鸽巢的。还有一些观察显示，鸽子在无线电台等强电磁场附近常会迷失方向。这表明强的电磁场会干扰鸽子识别地球磁场。是什么使鸽子能识别地球磁场呢？进一步观察研究发现鸽子头部含有少量的强磁性物质四氧化三铁(Fe3O4)。我国古代的司南指南器就是利用天然磁铁矿石制造的，其主要成分也是Fe3O4。但是鸽子是否是利用其头部的Fe3O4导航(识别地球磁场方向)？又是如何利用Fe3O4导航的？这些都是需要进一步研究的问题。
其次关于海龟回游的观察研究。对出生在美国东南海岸的一种海龟游动进行的观察显示在图4中，幼海龟在大西洋中沿着顺时针路线出游，经过若干年后又能回到出生地产卵。这些海龟是依靠什么导航呢？有的观察研究者认为同地球磁场有关，并进行了这样的实验研究。在装有海水并加上人造磁场的大容器中，观测到磁场的确影响海龟的航行。当人造磁场反向时，海龟的游动也反向。这表明磁场是影响海龟的航行的。但是磁场影响海龟航行的程度和机制等都是需要进一步研究的。
磁性细菌的磁导航
在20世纪70年代，一位美国博士生在研究细菌时偶然观测到一种水生细菌总是朝北方和一定深度的水下游动。这一奇特现象引起了他和后来更多的研究者的关注。对这种后来称为磁性细菌或称向磁性细菌的大量的观测和研究取得了许多重要的结果。首先，分别在北半球的美国、南半球的新西兰和赤道附近的巴西对
这种磁性细菌的观测研究表明，这种磁性细菌在北半球是沿着地球磁场方向朝北和水下游动，而在南半球却是逆着地球磁场方向朝南和水下游动，但在赤道附近则既有朝北游动的，也有朝南游动的。其次，由细菌体分析研究表明，在这种长条形细菌体中，沿长条轴线排列着大约20颗细黑粒，如图5电子显微镜的放大像所示。这些细黑粒是直径约50纳米的强磁性Fe3O4。再其次，将这种细菌在不含铁的培养液中培养几代后，其后代体内便不再含有Fe3O4细粒，同时也不再具有沿地球磁场游动的向磁性了。总之，这些观察、实验和研究表明，磁性细菌所表现的沿地球磁场游动的特性是同细菌体内所含的强磁性Fe3O4(也可称为铁的铁氧体)分不开的。
如果进一步再问：为什么这些强磁性铁氧体颗粒的直径总是在50纳米左右，而不是更粗或者更细的颗粒？为什么这些磁性细菌在地球北半球和南半球的游动方向会分别向北和向南？目前的研究是这样说明的：这种强磁性铁氧体(Fe3O4)颗粒在50纳米附近正好形成单磁畴结构，可得到最佳的强磁性。如果颗粒太粗，会形成多磁畴结构，而如果颗粒太细，又会产生超顺磁性，都会使其强磁性减弱。这种磁性细菌在地球北半球和南半球的游动方向分别向北和向南，是因为这种磁性细菌是一种厌氧性细菌，这样沿地球磁场游动都正好离开海洋表面而游向少氧的海面下，而且在这样海面下也正是养料较为丰富的区域。不过这些解释是还需要进一步的观察、实验和研究的。

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洪山区15574659132： 鸽子为什么能回家 - ？
店江柯力： 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...

洪山区15574659132： 为什么在信鸽身上绑上磁体,他们会迷失方向?还有什么生物是利用地磁场帮助定位的? - ？
店江柯力： 1、信鸽靠磁场辨别它们前进的方向,绑上磁铁会破坏它对磁场的感知力从而使它们迷失方向.2、蝙蝠的回声定位也是依靠地磁场,还有海龟每年回到陆地产卵也是.希望可以帮到你,望采纳,(*^__^*) 嘻嘻~

洪山区15574659132： 什么动物是靠地球的磁场辨别方向的?？
店江柯力： 鸽子的头脑中有天然的'磁',所以鸽子是的. 地上是鸡,海上不知道了

洪山区15574659132： 动物是靠什么识别方向的~~ - ？
店江柯力： 动物通过地球磁场,,如果 地球磁极倒转,地球上60%用磁场生活的动物将灭绝的~~~而不会迷失方向是因为有两项新的研究揭示了动物是如何利用自身固有的“指南针”来识别方向的.研究人员发现迁徙的海龟是依靠地域性磁场引导它们在...

洪山区15574659132： 生物磁是什么? - ？
店江柯力： 生物磁是指生物所表现出的磁现象.每个生物细胞可以看作一个微型电池,也可以看作一个微型磁极子.有人精确地测定了人体磁性活动认为,生物磁的来源可能有:(1)生物电荷运动产生的磁场;(2)生物磁性材料产生的感应磁场,即生物活体组织内的某些物质具有一定的磁性,它们在地磁场或外界磁场的作用下产生的感应磁场;(3)生物体内强磁场物质产生的磁场.

洪山区15574659132： 有哪些动物是靠磁场来辨别方向的(除了鸽子以外) 谢谢 - ？
店江柯力： 海龟、鲑鱼等一些海洋动物 英国《泰晤士报》报道,科学家可能已经解开了海洋生物学上一个最令人费解的谜团:海洋动物如何在茫茫大海迁徙数千英里而不会迷路.他们发现了一些证据,证明海龟和鲑鱼可以读取它们出生地周围的「地球磁场...

洪山区15574659132： 为什么鸽子长途飞行时能自动辨别方向飞回巢穴没有利用回声定位方法?那他利用了什么?？
店江柯力： 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. 鸽子在晴天会用太阳作为罗盘,但是当太阳不可见时,它们就主要参考感应到的地磁信号了.那些在黎明和黄昏时分行动的候鸟,例如知更鸟,很有可能是通过日出和日落时的偏振光来确定方向的

洪山区15574659132： 动物罗盘是怎么回事? - ？
店江柯力： 在加勒比海沿岸水域生活着一种形体较大的节肢类动物——大鳌虾,这种动物白天栖息在暗礁中,晚上出来活动觅食.让科学家感到迷惑不解的是,这种动物在离开其巢穴一段距离后仍能准确无误地找到自己的巢穴.它们是如何在漆黑一片的大...

洪山区15574659132： 为什么信鸽能找到家? - ？
店江柯力： 一只信鸽,即使你把它带到千里之外的陌生的地方,它也能把信带回家.鸽子头顶和脖子上绕几匝线圈,以小电池供电,鸽子头部就会产生一个均匀的附加磁场.当电流顺时针方向流动时,在阴天放飞的鸽就会向四面八方乱飞.这表明:鸽子是...

洪山区15574659132： 我想知道,2012年是不是真的地球磁场转换? ？
店江柯力： 根据科学研究:也只是说有可能,没有确定.之所有说有可能是因为有一些现象无法解释加上宇宙本来就是神奇的. 你可以看一下国外的一个关于2012世界末日的视频,里现采访了很多科学家的研究发现和观点.