在刚刚过去的庆祝新中国成立70周年庆典活动中，不知道你们有没有注意到，庆典尾声放飞的那7万羽和平鸽?

　　据负责组织募集和平鸽的北京信鸽协会介绍，在放飞之后，这些参加过阅兵的鸽子就会自行返回家中。

　　但在10月2日，河南郑州的臧女士在自家小区捡到一只鸽子，由于右脚脚环上带有“70周年纪念”的标志，不免让人怀疑这正是一只迷路飞到河南的“兵鸽鸽”。

　　▲如图，臧女士所捡到的鸽子，脚上佩戴着“70周年纪念”的脚环

　　不过，这一担忧随即就得到了澄清——这只鸽子脚上的纪念环是今年初全国鸽协统一发放的，并不等同于参加过阅兵盛典，而从脚环上的编号来看，臧女士捡到的其实只是河南本地的一羽幼鸽。

　　尽管只是虚惊一场，但关于信鸽的讨论却未曾停歇。

　　信鸽归巢的习性早就广为人知，但它们到底是如何做到这点的?在进行长距离的旅程时，信鸽真的每次都能准确无误的返途吗?

　　这些你以为已经有了解答的问题，其实至今还谜团重重。

　　信鸽的定位能力，也是达尔文的困惑

　　其实早在一百多年前，达尔文就注意到了家鸽这种生物的独特之处。

　　在撰写《物种起源》一书的过程中，达尔文就试图揭示家鸽的驯化过程。

　　由于古文明的记载语焉不详，达尔文并不能推断这种鸟类被驯化的具体时间，但它的野外祖先却是如此毋庸置疑——

　　生活在欧亚大陆上的原鸽，拥有许多和家鸽相似的外貌和生活习性，由于这种野鸟常常栖身在岩壁洞穴里，达尔文又将其称为“岩鸽”。

　　对于原鸽这样的筑巢定居的野生鸟类而言，辛苦找到的岩洞当然不能随意舍弃，每日觅食后的归巢行为自然也就容易被理解。

　　但达尔文敏锐地发现，当原鸽被人类驯化之后，这种归巢行为却发生了本质的变化——即便将一只家鸽带到远离鸽舍几百公里外的陌生地点，它们通常也能准确地返回家中。

　　这两者的区别可绝非只是距离的远近这么简单。

　　▲你有没有想过，长途飞行的鸽子，究竟是怎么找到回家路的呢?

　　野生原鸽归巢的天性完全可以依靠对周边环境的熟悉来实现，这就像生活在城市中的我们通过周边的地标找到某个地点一样——

　　比如，当我要从家中前往电影院时，大脑会记起前往电影院路途上的重要标志物：从家里出门直走，经过某银行大楼后右拐，再经过某商场左拐就到了。

　　野生原鸽记忆路线的方式也是如此：从觅食点沿着小河前进，经过一片桦树林后向旁边的山上飞就可以归巢。

　　在这些寻路过程中，银行大楼、商场和小河、桦树林都起到地标的作用，这种导航方式也被统称为“地文导航”。

　　▲通过典型的建筑物和路标等来认路，就是所谓的“地文导航”

　　当然，地文导航的方式并不仅仅适用于这种短距离的导航，许多候鸟动辄几千公里的迁徙路程一样是以这样简单的方式实现的。

　　每年全球数以亿计的候鸟迁徙，大多按照8~9条固定的迁徙路线(Flyway)进行，其中途经我国的“东亚-澳大利亚迁徙路线”最能体现出地文导航的重要性。

　　▲此图中标出了全球候鸟迁徙的8条路线

　　以沿着这条线路迁徙的黑尾塍鹬为例，当它们从西伯利亚飞入我国境内后，总是会途经吉林省向海湿地，而后飞向天津北大港湿地、山东黄河三角洲湿地、江苏盐城湿地，然后沿着东南沿海一路飞向台湾澎湖。

　　这些重要湿地和海岸线不仅给黑尾塍鹬标定了路线，也往往成为它们歇脚补给的驿站。

　　它们长达一万公里的迁徙之旅，实际上是由无数个驿站间的短途旅行串联而成的。

　　▲黑尾塍鹬又名黑尾鹬，为鹬科塍鹬属的鸟类

　　人类使用地文导航，甚至可以取得比候鸟更辉煌的成就。

　　我们远途行驶所用的道路，其实就是一种串联起出发点和目的地的路标，而道路旁边的指示牌，更是可以方便地指明目的地的方位，这种使用外界资源来界定路标的方式显然比候鸟更为高效。

　　除了人类之外，一种小型啮齿类动物——小林姬鼠(Apodemus sylvaticus)居然也掌握了这门诀窍。

　　研究者发现，当小林姬鼠前往完全陌生的环境中觅食的时候，它们总是会在途中摆放上一些颜色鲜亮的树叶、或造型独特的木条，由这些标志物串联起的“高速公路”，就是它们归家的保障。

　　▲小林姬鼠为鼠科姬鼠属的动物，广泛分布于欧洲和北非等地区

　　从目前的记录来看，信鸽返巢的距离自然不能和黑尾塍鹬相比，在被主人携带着前往放飞点的过程中，它显然也没有机会像小林姬鼠一样留下记号。

　　但它们却也可以在几百公里之外返回家中，甚至创造出不亚于候鸟的奇迹：目前的信鸽返巢世界纪录是由我国浙江苍南的一只信鸽保持的，它在2005年从新疆飞回浙江，航程达到了惊人的4300公里。

　　这就是令达尔文也困惑不解的谜团了。

　　是磁场，指引信鸽返巢吗?

　　遗憾的是，1882年，达尔文与世长辞，其一生揭开了许多自然界的谜团，但信鸽的神秘却一直未曾参透。

　　巧合的是，正是在这一年，法国人Camille Viguier把研究的视线聚焦在信鸽身上。

　　他指出，信鸽远途归巢的行为无疑表明这种鸟类拥有一种绘制地图的能力，当主人把它们从家中带往放飞地点的路上，它们就在默默地绘制一幅地图，而这幅地图的绘制方式应该与地磁场有关。

　　Viguier的推测其实来自于人类自己的经验。

　　当没有现代导航技术之前，人类前往一些完全陌生又没有标志物的区域(比如沙漠、大洋)是非常危险的，为了给自己留一条返程的路径，人们往往会记录方向、距离等重要参数。

　　这些简单的参数就可以形成最基本的地图，我国古代的渔民所使用的《更路薄》就是其中的代表。

　　在我国海南发现的《立东海更路》上，就有关于前往西沙海域的记载：“自大潭过东海，用乾巽使到十二更。”

　　这句话是什么意思呢?

　　▲潭门港位于海南岛东部，是琼海最大的港口

　　大潭就是今天海南的琼海潭门港，“东海”即西沙海域。就是说从潭门港出发，往东南方向行驶了12个更(一更60里)，就可以到达西沙群岛海域。

　　按照这个逻辑，被主人装在笼中的信鸽，也可能从出门的一刻就开始记录自身的运动轨迹。

　　但在Viguier看来，信鸽的“绘图方式”可能远比人类更高级——它们或许可以直接测量起飞地点和家的磁场差异，并由此定位出两者之间的方向。

　　Viguier的磁场论在此后的许多年里备受追捧，并得到了许多实验的辅证：

　　在对20羽信鸽进行的磁干扰测试中，将其中的10只翅膀上绑上小磁铁，另外10只绑上同样重量的铜片，从一个地点放飞后，带有铜片的鸽子中有8只在2天内返回，带有磁铁的鸽子只有1只在4天后返回。

　　另有解剖学的研究表明，鸽子上颌有许多富含铁的晶胞，这被认为是它们感受磁场的重要器官。

　　但“磁场论”也并不是完全无懈可击的，其最大的软肋就是地磁场并不稳定。

　　当我们仔细观察指南针时，总能发现指针并不是正南正北的。

　　▲可能很多人并不知道，由于磁北极点的变化，指南针并不指向正北

　　自从1831年人类第一次发现地磁北极点之后，就立刻发现了每年的磁北极点都在变化，从1831年到1904年，短短73年间，地磁北极就移动了50公里，而这种移动在1975年之后更是大大增速，现在每年的移动更是超过40公里。

　　更严重的是，地磁场还会发生反转，有学者认为，这种反转大概50万年就会发生一次。

　　而鸽子上颌的晶胞，也在2012年的研究中被证明只是一些富含铁的巨噬细胞，这种免疫细胞不太可能和导航产生联系。

　　如此看来，磁场应当是鸽子导航中的一种因素，但绝非鸽子导航奥秘的全部。

　　或者是光，引导信鸽回家?

　　随后，人们联想到自然界中另一种常见的导航参照物——光。

　　在蜜蜂、飞蛾等昆虫身上，光都是用来指引方向的重要参数。

　　白天的太阳光被空气中的大气粒子和尘埃散射后，会形成一定的偏振特性，而昆虫的复眼能敏锐地察觉到这些偏振光，借以判断自己距离巢穴的方位和距离。

　　▲蜜蜂就是典型的靠光来指引方向的昆虫之一

　　夜晚飞行的昆虫更是将星光、月光作为引路的明灯。我们常说的飞蛾扑火，其实也是对于这种现象的一种误读——

　　夜间飞行的昆虫会时刻观察自己的飞行路线与星光的角度，如果一直按照这个角度飞行，就可以飞出一条最省力的直线。

　　但人类的火光和灯光距离昆虫太近，并不能被视作像月光那样的平行光源，而是以灯泡为中心呈现发散状。被人造灯光干扰的昆虫依然按照一定的夹角朝着灯光飞行的话，就很容易飞出一条等夹角的螺旋线，最终越来越靠近灯光，变成飞蛾扑火。

　　也就是说，绝大多数昆虫并不是因为喜欢光亮而飞向灯泡，如果是这样的话，它们早就直勾勾地朝着月亮越飞越高了。

　　▲夜间飞行的昆虫，会变成“飞蛾扑火”的原因，正如图所示

　　当然，鸟类的眼睛和昆虫不同，它们是否能察觉到偏振光还有待商榷，但的确有许多鸟可以利用阳光来导航。

　　在将帝企鹅带到茫茫冰原上释放后，在阳光充沛的天气下，它们总是可以笔直地返回巢穴区域。

　　而一旦遇到阴天，它们就会到处乱走或干脆停滞不前，等待天晴后又可以按照正确的方向继续前进。

　　▲利用“光”来进行导航返回巢穴的帝企鹅

　　不过，星辰光线导航还有一个重大的难点——无论是白天的阳光还是晚上的星光，它们都会随着地球的自转而不断移动。

　　想要依靠光线给自己定位，必须要有一套准确的生物钟系统，并由此来准确地计算出此时的星光所代表的方向。

　　更何况，星辰光线还要受到天气的影响，但即便是在阴天，许多信鸽依然可以成功返航，显然，星辰光线也不是问题的最终答案。

　　那，难道是来自家乡的味道?

　　嗅觉是另一种生物界常见的导航手段。

　　生活在北美河流中的美洲鳗鲡是我们餐桌上常见的河鳗(日本鳗鲡)的近亲，作为一种洄游鱼类，它们总是要返回到大西洋腹地的百慕大海域繁殖。

　　其洄游距离常常达到5000公里，而指引它们回到繁殖地的，正是“家乡的味道”。

　　现有的研究表明，美洲鳗鲡在进入海洋后，就可以嗅到百慕大地区特有的味觉信息，沿着这股特殊的味道，它们逆着洋流南下，最终来到百慕大。

　　▲靠嗅觉回到河流进行繁殖的鲑鱼：我这大鼻子可不是白长的

　　回到河流繁殖的鲑鱼也拥有同样的能力，一些鲑鱼甚至可以分辨出家乡河流中不同支流的味道区别。

　　而在对信鸽的实验中：

　　将48只鸽子进行手术后释放，其中的半数只保留嗅觉神经，另外半数只有三叉神经(被认为与磁场有关)，结果表明，拥有嗅觉神经的鸽子返回巢穴的能力更强。

　　那么，信鸽究竟是依靠哪种方式来导航的呢?

　　非常遗憾，达尔文的困惑直到今天也没有一个确切的答案。

　　而从信鸽超凡的导航能力来看，它们可能拥有以上的所有能力——近距离的放飞时，它也会如同野生祖先一样依靠目视寻找标志物导航;当来到陌生环境后，磁场、光线和味道相辅相成，让信鸽足以应对各种复杂的环境。

　　这则故事难免让我们感慨。

　　人类驯化信鸽的历史悠久，而且至少在4000年前，我们就已经开始利用其归巢的能力传递信息。

　　然而当今天的“飞鸽传书”已经被更先进的通讯设施所替代后，我们居然还没能探明这种古老的通讯方式背后的奥秘。

　　但这，正是人类对自然认识的现状。

　　当我们愈发自大地认为自己成为万物的灵长、地球的主宰时，不妨抬头看看翱翔的信鸽。

　　它或许会提醒我们，应当对自然的无穷保持好奇，应当对造物的精妙心存敬畏。