书城童书物理知识知道点:磁场大探秘
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第32章 地磁与动物的方向感

1991年8月《新民晚报》报道一条消息:“上海的雨点鸽从内蒙古放飞后,历经20余天,返回市区鸽巢。”信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领,实在是令人啧啧称奇。据资料,早在古埃及第五王朝的时候(约公元前2500~前2350年)就有人把鸽子训练成快速而可靠的通讯工具。一直到无线电发明并得到广泛应用的第二次世界大战期间,信鸽仍在通讯战线上占有一席之地。说一个故事来做例证。1943年11月18日,英军第56步兵旅要求空军轰炸德军的防御阵地,来配合步兵进攻德军。当英军飞机正要起飞时,一只名叫“格久”的军鸽及时地赶到,带来了十万火急的信件。原来英军已经冲破了德军的防线,有1000名士兵已经进入到德军的防御工事阵地中,要求立即撤销轰炸的命令。好样的“格久”,由于它及时传递了命令,拯救了1000人的生命。英国伦敦市长特授予“格久”一枚涂金勋章呢!

生物磁探秘信鸽

那么,信鸽究竟是靠什么来判断方向的呢?在很长的一段时间里,人们把鸽子这种高超的认路本领归结于它的眼力和记忆力。直到20世纪才有人想到,鸽子会不会是依赖地磁场来判别方向?后来这种设想就被实验所证实。科学家把几百只训练有素的信鸽分成2组。在一组信鸽的翅膀下缚了一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下缚了大小相同的铜块。然后把它们带到离鸽舍数十至数百千米的地方,逐批放飞。结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍,而缚着磁铁的信鸽却全部都飞散了。原来磁铁的磁场扰乱了信鸽体内的“小罗盘”,把它们弄得晕头转向了。好像把一块磁铁靠近磁罗盘时,罗盘上的指针会偏离南、北指向一样。近年来科学家在解剖信鸽时,在信鸽的头部找到了许多具有强磁性的Fe3O4颗粒。美国麻省理工学院的法兰克尔说:“这些磁性细胞排列成一定形状、一定长度,组成了对‘地磁场’十分敏感的‘磁罗盘’”。现在我们已经知道,除信鸽之外,一些候鸟,如食米鸟、燕鸥,它们的头部也有丰富的磁性颗粒,并依赖它们在南北球之间作长距离迁徙,从来不迷失方向。

鱼是另一类对磁场十分敏感的生物。生物学家注意到鱼类的间脑会对磁场产生感觉。当把鱼放入它完全陌生的水域里,并且尽可能排除水温、水流的干扰和影响,鱼一般都会沿着磁力线的方向游动。北美有一种鲑鱼,它辨识路径的能力是惊人的。这些鲑鱼通常在北美阿拉斯加到加利福尼亚的小溪里产卵。小鱼孵出生后,便成群结队地沿着小溪、小河游向太平洋。它们在浩瀚无际的太平洋里沿着逆时针方向环游了一个巨大的圈子之后,竟能正确无误地回到美洲,并寻找到原来的河道入口,再游经小河、小溪,最终重返故里,这真是不可思议啊!而这类鲑鱼完全是依靠灵敏的磁罗盘来导航的。一次美国科学家奎恩·汤姆在小河的岸边放了一块电磁铁,当成群的鲑鱼游过磁铁附近时,突然接通电源。奇迹出现了,这群鲑鱼游向也突然改变了90°。

鲑鱼对磁场十分敏感

有兴趣的读者只要留意,可以观察到蜜蜂、苍蝇等昆虫,它们在起飞或降落的时候往往愿意取南、北方向(地磁方向)。如果你在蜂巢的四周放上几块磁铁,出外觅食的工蜂竟会找不到自己的蜂巢。如果你把磁铁放进它们巢里,可以发现蜜蜂回巢后一反常态,连舞蹈的姿势都与平时大相径庭哩!知识点指南鱼指南鱼,是中国古代用于指示方位和辨别方向的一种器械。指南鱼用一块薄薄的钢片做成,形状很像一条鱼。它有两寸长、五分宽,鱼的肚皮部分凹下去一些,它像小船一样,可以浮在水面上。钢片做成的鱼没有磁性,所以没有指南的作用。如果要它指南,还必须再用人工传磁的办法,使它变成磁铁,具有磁性,就能指南北。使用指南鱼,比使用司南要方便,它不需要再做一个光滑的铜盘,只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平,也不会影响指南的作用,因为碗里的水面是平的。而且,由于液体的摩擦力比固体小,转动起来比较灵活,所以它比司南更灵敏,更准确。