山區、平原競翔與磁鐵、鴿眼的差異

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信鴿競翔速度與地形、地貌的關系對於養了幾年信鴿的人來講均能判別其差異，但是磁場對信鴿歸巢的影響就含糊不清，到底磁場對信鴿歸巢影響有影響嗎?影響多大?

磁鐵吸鐵由磁鐵的特性決定的，如果按原子電流解釋就是電流產生的磁場磁化別的物體，磁化物體產生電場，電場互相作用產生力的作用。

物質大都是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部，電子不停地自轉，並繞原子核旋轉。電子的這兩種運動都會產生磁性。但是在大多數物質中，電子運動的方向各不相同、雜亂無章，磁效應相互抵消。因此，大多數物質在正常情況下，並不呈現磁性。

鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同，它內部的電子自旋可以在小范圍內自發地排列起來，形成一個自發磁化區，這種自發磁化區就叫磁疇。鐵磁類物質磁化後，內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來，使磁性加強，就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程，磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力，鐵塊就牢牢地與磁鐵"粘"在一起了。我們就說磁鐵有磁性了。是否信鴿就是利用磁場的磁疇有序排列識別歸途的呢?

鴿子是如何認路和判斷方向的?
較為權威的解釋包括敏銳嗅覺說和探測磁場說。如今在經過數十年的調查研究後，科學家證實了鴿子的上喙確實具有一種能夠感應磁場的晶胞，正是這種器官為鴿子的飛行導航。有關這一研究的報告發表在11月25日的《自然》雜誌上。

秘密藏在嘴上
最近，科學家在實驗室裡進行了一系列細致的行為試驗後宣布，他們首次明確證明鴿子具有磁性感知能力，就像簡易的磁性羅盤，這讓鴿子也許還有其它鳥類和海龜一樣，是利用地球磁場進行導航的。美國北卡羅萊納大學的生物學專家卡杜拉.諾拉博士在教堂山藝術科學院說："關於鴿子能夠識途的能力有兩種主要的理論：一種是鴿子靠嗅覺找到回家的路；另一種是在它們的腦中有一個磁力圖。我們的工作有力地支持了後一種理論。當然，這一理論還需進一步的證明。"

對鴿子的這種研究是諾拉在新西蘭的一項博士研究課題，有關這一研究的報告發表在11月25日的《自然》雜志上，研究報告的另幾位作者是新西蘭奥克蘭大學的邁克爾.沃克博士、邁克爾.達維森博士和馬丁.韋爾德博士。

美國北卡羅萊納大學著名的生物學教授肯尼思.羅曼博士說："這是一項迷人的研究，在這項研究中，諾拉訓練了一些能夠對磁場作出反應的信鴿。這是一項生物學上的重要新聞，因為一些人在以前多年的時間裡曾做過10多次試驗，但均告失敗，諾拉是第一個找到一種行之有效的方法的人。"

試驗是這樣進行的
諾拉說，在實驗中，如果鴿子准確地找到設在隧道一樣的房間裡的兩個平臺，它們就會受到食物獎勵。在正常的條件下，它們會隨便爬到兩個平臺中的任何一個尋找吃的。但當在放有食物的平臺上面和下面都放上馬蹄磁鐵對它們進行誘導時，這些鴿子就會准確地找到食物。准確率達到75%。這比它們隨意尋找食物的准確率要高得多。

在知道了鴿子能夠對磁場刺激作出反應後，諾拉下一步要做的是找出鴿子身上像磁場感受器一樣的東西究竟在什麼部位。

他們先將一小塊強磁鐵綁在鴿子上喙上，結果這些鴿子找錯平臺的次數超過了一半。他們再將一塊重量相同但沒有磁力的黃銅綁在鴿子的喙上時，結果沒有什麼影響。接著，他們在鴿子的上喙進行局部麻醉以及切斷眼三叉神經，發現這些都會削弱鴿子探測磁場的能力。但當切斷傳遞嗅覺信息的嗅覺神經時，卻並不會削弱鴿子感知磁場的能力。通過這些實驗，諾拉相信鴿子的磁場感知能力在鼻子那一帶。諾拉說："在試驗中我們知道鴿子具有磁場識別能力。不過，通過各種方法也可以削弱這種能力，現在我們可以說鴿子的磁場感知能力在鼻子那一帶。"從以上科學論證可以看出信鴿的眼睛有感覺磁場物質和結構。

也許答案不止一個
諾拉的研究結果是令人信服的，也就是鴿子是靠地球磁場來識途的。其他研究結果也顯示，鴿子識途的方法可能有多種，因為其他科學家也有另外的發現。比如，英國研究人員於今年2月發表了一份研究報告，也聲稱解開了鴿子辨別歸途之謎。他們認為，鴿子認路回家的秘密其實非常簡單和直接，像其他鳥類一樣，它們經常沿公路、鐵路、運河和其他人造航運、航空標志等飛行，最終到達目的地。

這項研究是牛津大學動物學家進行的，他們對歸家的鴿子進行了10年之久的研究，在最後的一年半裡，他們采用了最先進的全球定位技術，得以跟蹤這種飛禽所飛過的路徑，誤差在1~4米之內。牛津大學動物學系的研究人員說，經過10年多的國際研究，結果發現鴿子似乎並不依賴其與生俱來的辨別方向的本能，而是按照道路系統飛行，這確實使研究人員感到意外。

如果作遠程飛行或首次飛行，鴿子會利用它們識別方向的天性，根據太陽和星辰辨別方位。但只要飛過一次，鴿子就會按熟悉的路線往回飛，很像人們下班後驅車或步行回家。研究人員說："有些人可能認為此事微不足道，但對我們來說非常重要，因為這將涉及鳥的記憶結構，以及在鳥的眼裡地圖是什麼樣子。"

可是，這一研究結果引起了一些鳥類研究專家的爭議，他們堅持認為，鴿子是借助太陽或地磁感應來確定方向飛到目的地的。法蘭克福大學飛鴿研究專家威爾茲柯即對牛津大學的研究表示了懷疑。他的研究表明，鴿子利用太陽、地磁場，甚至是嗅覺等各種能力來認路。威爾茲柯說，鴿子喙部帶有微小的磁鐵粒子，通過它們可以和地磁場產生感應。很顯然，威爾茲柯的看法與諾拉等科學家的最新研究結果是一致的。

識途是綜合因素的結果
現在科學家比較一致的看法是，包括鴿子等鳥類可以通過本地的地球磁場，來確定自己的絕對位置和相對位置。從地球的兩個磁極發出的磁力線，在兩極地區是垂直的，到了南北回歸線以內的地區，轉為平行。在高緯度地區，地球磁力非常強；而在赤道地區，就會弱一些。由於磁力大小和方向的不同，形成了一個個地磁路標。

有大量的證據表明，鳥類可以依據這種地磁路標作為自己的導航系統。鳥類可能是通過眼部視網膜內的色素感知地球磁場的強度和方向的。此外，在上喙處，結晶狀的類似磁鐵礦的組織，也可以感應到地球磁場。但科學家們表示，這還不是鳥類的全部本領。從上世紀50年代開始，鳥類學家就已經認識到，鳥類將太陽作為羅盤確定方向。太陽每天從東方昇起，一般來說大約每小時運行15度，最後在西方落下。對於這個問題，鳥類絕對是專家。

進一步的研究發現，鳥類確定方向是綜合多種線索和感覺的。更為有趣的是，隨著環境的變化，鳥類可以非常適宜地調整自己的方向決策系統。例如，鴿子在晴天會用太陽作為羅盤，但是當太陽不可見時，它們就主要參考感應到的地磁信號了。那些在黎明和黃昏時分行動的候鳥，例如知更鳥，很有可能是通過日出和日落時的偏振光來確定方向的。

以上是科學家的研究觀點，是地球宏觀的結論，那麼具體到現今300~1000公裡的山區信鴿比賽，山巒疊嶂、路途不平，地球磁場不可能直來直去，就會對磁場產生折射、衍射、疊加、消減現象。例如：我們在音樂堂聽音樂，如果音樂堂內壁是粗糙柔軟的吸聲材質，那麼混響時間會短些，如果內壁是堅硬光滑的反射材質，那麼混響時間會長些，聲音的頻率：由於高頻聲音的反射和衍射能力比低頻聲音差，所以高頻聲音的混響時間比低頻聲音短。

混響時間太短會使聲音變得乾澀，太長則會使音樂失去清晰的線條，兩者都不利於音樂的欣賞。實踐表明，適合樂隊演奏的音樂廳，混響時間應在1.5到2秒之間，和混響類似的一種現象稱為回聲，語言和音樂都會在回聲的作用下變得模糊不清，因此回聲是音樂廳中必須避免的。產生回聲的主要原因在於聲音的反射體，如果很平滑，那麼聲音會作鏡面反射，同一束聲線(幾何光學中"光線"的概念沿用在聲學中)很有可能同時到達某個地方，由此產生回聲，如果凹凸不平，那麼聲音會作漫反射，同一束聲線被反射到不同的方向，然後以不同的時間到達某個地方，形成混響。音樂廳的天花板通常有避免回聲的裝飾，例如很多形狀不規則的吊頂。

而我們研究的賽鴿在山區飛行路線的情況就非常復雜，為什麼濟南訓練賽鴿放飛泰安(70公裡)山南邊，山在兩城市之間，歸巢率與500公裡相比歸巢非常少為什麼?就是磁場產生折射、衍射、疊加、消減現象的影響。進入此區域磁場變化起伏之大，多數信鴿無法適應，造成迷途不歸和晚歸，這就是為什麼山區賽鴿的速度和歸巢率普遍趕不上平原的主要原因。另外，礦藏的影響也是造成磁場某些區域的紊亂，給賽鴿的歸巢生產障礙。當然，天敵也是影響歸巢的因素之一。

假設平原地帶的沿途沒有礦藏的影響，磁場會有序地遞減或有序地增加，有規律性，因此磁場對賽鴿的影響相對較弱，天氣是主要的原因，頂風、側風影響速度，霧天影響磁場的順利傳輸，就像現在手機用戶遇到天氣惡劣時信號不暢一樣的道理。磁場因為是靠離子傳輸的，霧天、雨天是分子泛濫的時段，磁場傳輸
的不暢是常理，因此影響信鴿歸巢。另外，對賽鴿羽毛的影響也不能排除，假如再加上礦藏的影響。

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