鸟类如何找到老家？
鸟类如何找到老家？
如果你是一只迁徙的鸟，你最好记住你的出生地。你的出生地是养育你自己的孩子的理想场所，因为你是在那里长大的，你对那里的环境很熟悉。但是，你如何从数千里之外回到出生地呢?
鸟类的导航方式有很多，其中包括视觉、嗅觉。它们能看到颜色，并能记住特定的树木或建筑等地标。例如，在放飞鸽子之前，让它们看一下周围的景色，它们飞回鸽舍的路线就会更精确。对于可能没那么多地标可看的海鸟，则可以通过气味来导航。
但是，即使没有来自环境的提示，候鸟似乎也知道它们要去的地方在哪儿。几十年前，鸟类学家做过一项实验，他们把候鸟关在一个没有窗户的大笼子里。当它们试图逃跑时，在春天总是试图向北飞，在秋天向南飞，与野外鸟类迁徙的方向一致。它们是怎么知道方向的呢?科学家认为，鸟类能够利用无所不在的地磁场来确定方向。
鸟类如何感知一个地磁场?
但是，地磁场看不见、摸不着，鸟类是如何感知并利用它的呢?
一个较早的理论认为，鸟类的嘴里有磁性材料，可以作为指南针。但科学家在鸟嘴上并没有找到这种材料。后来，还有人提出，鸟类或许通过其内耳的结构来感知磁场，因为动物正是通过内耳来区分上下和感知加速度的。但这个说法也没有得到证实。
最近一些年，越来越多的证据表明，鸟类可能是通过眼睛中一种叫“隐花色素”的感光蛋白来感知地磁场的。具体地说，可能是这样：地磁场的微妙变化在鸟类眼睛中引起隐花色素化学反应。这些反应会转化为某种视觉线索，显示出地磁场的轮廓，就像给它们戴上了一副特殊的眼镜。
但是，这里有个问题：地磁场并不是始终不变的，它的方向和强度随着时间的推移而改变。譬如，自1831年以来，磁北极已经移动了900多千米。在历史上，南北磁极甚至发生过多次翻转。如果鸟类利用地磁场导航来返回它们的繁殖地，那么，地磁场的变化意味着鸟类的繁殖地也会随着地磁场的变化而偏转。
事情是不是这样呢?
鸟类跟踪地磁场倾角来导航
为了回答这个问题，英国牛津大学的乔·维恩和他的团队研究了近80年来一些被做过标记的欧亚芦苇莺从非洲过完冬回到欧洲繁殖地的位置数据。
他发现，虽然有时也会有偏差，但欧亚芦苇莺通常会年复一年地回到同一地点产卵、孵育后代，即使有偏差，新家离“老家”也不超过几十千米。
如果仅仅以南北磁极的连线来标示地磁场，那么可以说，芦苇莺的迁徙基本上不随地磁场变化的影响。
但是，可以肯定的是，芦苇莺确实是利用地磁场来导航的。现在，地磁场方向变了，它们的迁徙方向又基本不随其影响。这是怎么回事呢?
实际上，当物理学上说到某处的地磁场的时候，包含强度和方向两个变量，而方向除了南北磁极的连线方向，还包含磁力线与地球表面的夹角(倾角)。换句话说，地磁场由磁场强度、南北磁极的连线方向和倾角三个因素决定。当地磁场发生变化时，这三个因素都可能发生变化。
所以现在英国牛津大学的维恩想搞清楚的是：在这三个因素中，哪一种对欧亚芦苇莺的导航起决定性作用?
前面已经说了，欧亚芦苇莺的迁徙并没有太受南北磁极连线方向变化的影响。那么，磁场强度变化会不会影响导航呢?因为鸟类迁徙时一般都会保持在距地面同一高度的地方飞行，当某个地方的磁场太弱，以至于它们探测不到时，它们就可能转移到同一高度能探测到磁场的邻近地方。这样一来，也就偏离了原来的航向。另外，欧亚芦苇莺的迁徙是否是利用倾角来导航?弄清楚了这些问题，我们其实也就知道了鸟类是利用地磁场的哪个属性(强度、南北磁极的连线方向和倾角)来导航的。
为此，维恩和他的团队建立了一个计算机模型，来模拟假如欧亚芦苇莺是依靠地磁场的某个属性来导航的，当那个属性发生变化时，它们可能会返回到那里。他们发现，只有磁场倾角变化时，得到的结果跟现实中它们的繁殖地位置变化最接近。
而且，他们还发现，当现实中地磁场发生偏移时，三个属性中倾角的变化总是最小的。
这表明，鸟类很可能是跟踪地磁场倾角来导航的。它们很聪明，知道当地磁场变化的时候，倾角的变化是最小的。所以，依赖地磁场这个变化最小的属性，它们总是能回到大致同一个地方。
不过，话又说回来，现实中鸟类的导航也许比这复杂，它们可能多种导航方式并用。它们可能先是在一个固定的路线上飞行，然后一旦感觉到地磁场的倾角与它们之前感觉到过的倾角相匹配，它们大脑中某种东西就会告诉它们降落。最后，它们可能会使用其他感官——如察看熟悉的树木或池塘来找到正确的位置。