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世界各地數百萬(wan) 的動物隨著季節的變化，冬天遷徙至越冬地，明年春天回到它們(men) 的繁殖地。鳥類、哺乳動物、魚類和昆蟲的消長是地球生物多樣性的關(guan) 鍵組成部分。

遷徙是一項具有挑戰性的戰略。

對於(yu) 像鳴禽這樣的小動物來說，為(wei) 了能夠從(cong) 非洲或南歐返回到它們(men) 的繁殖地，它們(men) 需要能夠反複導航到相同的地方。它們(men) 是如何做到這一點的，這個(ge) 問題已經困擾了科學家60多年。

一項研究表明，小動物——它們(men) 的大腦也相應地很小——是如何穿越山脈、海洋和沙漠而不迷路的。

鳥類似乎在利用環境中可用的外部線索，比如恒星和地球磁場，提供類似地圖和指南針的作用。但它們(men) 是如何把這些線索結合在一起的？

一篇論文描述了一種小型歐亞(ya) 鳴禽葦鶯的導航方式。首先把一塊小磁鐵貼在鳥的前額上，這幹擾了它們(men) 感知地球磁場的能力。研究人員發現，在阻擋了它們(men) 對星星的視線時，這些鳥就無法找到正確的遷徙方向。然而，一旦看到星星，它們(men) 就能重新找到路了。

就像一個(ge) 細心的工程師，自然選擇的進化過程為(wei) 鳥類的導航係統建立了一個(ge) 故障安全裝置，確保在多雲(yun) 的天氣有備用的定位裝置可用。

研究小組的另一項研究表明，這些葦鶯在遷徙時是如何準確判斷自己的位置的，以及它們(men) 如何應對強風路線或阿爾卑斯山等障礙。

研究人員將葦鶯置於(yu) 人工磁場中，該磁場與(yu) 鳥類遷徙路線西北方向的自然磁場相匹配。然後，在一個(ge) 方向籠裏測試了它們(men) 的方向感。這是一個(ge) 直徑30厘米的小漏鬥，通過分析鳥在籠子裏跳躍的位置，可以測量出鳥想要起飛的方向。

當被放置在這個(ge) 人工磁場中時，鳥類的方向從(cong) 東(dong) 南改變為(wei) 西南，這表明它們(men) 已經認識到磁場信號是外來的，並試圖回到它們(men) 的路線。

這種技術為(wei) “虛擬置換”，因為(wei) 這隻鳥實際上從(cong) 來沒有離開過它被捕獲進行測試的地點。它已經成為(wei) 了解動物如何感知和利用地球磁場導航的新工具。

更值得注意的是，人造磁場並不是鳥類之前在遷徙時遇到的磁場。這意味著它們(men) 對所學到的磁場信號沒有反應。相反，這些鳥利用它們(men) 對地球磁場隨距離變化的本能感知，判斷出它們(men) 在飛行路線的西北方向。對那些小鳥的大腦來說，這已經不錯了。

顯然，星場和磁場都是鳥類遷徙的重要線索。但人類活動有可能破壞這些重要線索。城市夜晚的人造燈光降低了星星和月亮的能見度。對於(yu) 其他動物，如蜣螂和沙蚤，已經被證明人類活動會(hui) 對它們(men) 的導航能力產(chan) 生負麵影響。

更重要的是，人造電磁信號——比如來自無線電發射塔的信號，甚至是來自日常設備(如水壺)的電流——也會(hui) 幹擾鳥類探測自然磁場的能力。人類可能給鳥類造成了雙倍劑量的汙染，這是它們(men) 的自動防故障係統無法克服的。

現在還不完全了解這些汙染物是如何影響候鳥的，但隨著我們(men) 越來越了解大自然的GPS，了解人類活動對這一非凡的導航係統造成的風險至關(guan) 重要。

參考：

Migratory Eurasian Reed Warblers Can Use Magnetic Declination to Solve the Longitude Problem

https://journals.biologists.com/jeb/article/224/22/jeb243337/273480

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215009549

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https://theconversation.com/natures-gps-how-animals-use-the-natural-world-to-perform-extraordinary-feats-of-navigation-173700?utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1640874203

為(wei) 助力生態文明建設，深入貫徹落實《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》和《中國科協科普發展規劃（2021—2025年）》，作為(wei) 生物多樣性領域的全國一級學會(hui) ，中國生物多樣性保護與(yu) 綠色發展基金會(hui) 發揮科學研究機構優(you) 勢，致力於(yu) 打造全麵動員、全民參與(yu) 的社會(hui) 化科學傳(chuan) 播工作，於(yu) 2021年12月推出《綠會(hui) 生物多樣性科普小課堂》係列。

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