許多人都知道，家里養(yǎng)的鴿子可以從離家?guī)资�、幾百甚至上千公里的地方飛回家里；燕子等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北京，又從北方飛到南方；一些海龜從棲息的海灣游出幾百幾千公里后又能回到原來的棲息處。它們是如何辨別方向的？尤其是在茫茫的海洋上。難道它們也像人類航海時(shí)一樣使用指南針嗎？大量的和長(zhǎng)期的觀察研究表明，這些生物從原居處遠(yuǎn)行后再回到原居處，的確是與地球磁場(chǎng)有關(guān)的，或者可能有關(guān)的。我們來看看一些觀察研究的情況。
首先關(guān)于鴿子的觀察研究。曾將兩組鴿子分別綁上強(qiáng)磁性的永磁鐵塊和弱磁性的銅塊，在遠(yuǎn)離鴿巢放飛后，綁有銅塊的鴿子全部都飛回鴿巢，但大部分綁有永磁鐵的鴿子卻迷失方向而未返回鴿巢。這表明永磁鐵的磁場(chǎng)干擾，使鴿子不能識(shí)別地球磁場(chǎng)。又曾將一組鴿子放置在鴿巢和與鴿巢的地球磁場(chǎng)相同的地磁共軛點(diǎn)（距鴿巢數(shù)千公里）之間的中點(diǎn)處，放飛后這些鴿子大約有一半飛回原來的鴿巢，其余的鴿子卻飛到鴿巢的地球磁場(chǎng)共軛點(diǎn)處了。這表明鴿子是依靠地球磁場(chǎng)來識(shí)別鴿巢的。還有一些觀察顯示，鴿子在無線電臺(tái)等強(qiáng)電磁場(chǎng)附近常會(huì)迷失方向。這表明強(qiáng)的電磁場(chǎng)會(huì)干擾鴿子識(shí)別地球磁場(chǎng)。是什么使鴿子能識(shí)別地球磁場(chǎng)呢？進(jìn)一步觀察研究發(fā)現(xiàn)鴿子頭部含有少量的強(qiáng)磁性物質(zhì)四氧化三鐵（Fe3O4）。我國(guó)古代的司南指南器就是利用天然磁鐵礦石制造的，其主要成分也是Fe3O4。但是鴿子是否是利用其頭部的'Fe3O4導(dǎo)航？又是如何利用Fe3O4導(dǎo)航的？這些都是需要進(jìn)一步研究的問題。
其次關(guān)于海龜回游的觀察研究。對(duì)出生在美國(guó)東南海岸的一種海龜游動(dòng)進(jìn)行的觀察顯示在圖4中，幼海龜在大西洋中沿著順時(shí)針路線出游，經(jīng)過若干年后又能回到出生地產(chǎn)卵。這些海龜是依靠什么導(dǎo)航呢？有的觀察研究者認(rèn)為同地球磁場(chǎng)有關(guān)，并進(jìn)行了這樣的實(shí)驗(yàn)研究。在裝有海水并加上人造磁場(chǎng)的大容器中，觀測(cè)到磁場(chǎng)的確影響海龜?shù)暮叫�。�?dāng)人造磁場(chǎng)反向時(shí)，海龜?shù)挠蝿?dòng)也反向。這表明磁場(chǎng)是影響海龜?shù)暮叫械�。但是磁�?chǎng)影響海龜航行的程度和機(jī)制等都是需要進(jìn)一步研究的。
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