昆虫的光导航

蜜蜂、蚂蚁和甲虫等昆虫都有一种奇妙的导航本领,利用天空偏振光当“指南针”,这是为什么呢?

光芒万丈的太阳光照射到地球上,电磁波以每秒三十万公里的速度穿过宇宙空间,当它进入大气层时,受到大气分子和尘埃的散射,形成偏振光。天空中任何一点偏振光的偏振方向,都同太阳、观察者和那一点组成的平面相垂直。因此,昆虫可以根据这种图景来判别太阳的位置,即使在阴云密布时,也能够看到这种偏振光。

蜜蜂的复眼由六千三百多只小眼组成,每只小眼有八个辐射状的感觉细胞,有种感觉色素的感杆束密集于微绒毛中,由于感光色素分子的定向,能够感到偏正光的平面,蜜蜂正是依靠复眼里的特殊装置,从蜂巢到采蜜地点正确无误地飞行。只有工蜂才有这种特殊的装置,因为它每天忙于采蜜,需要有准确的定向能力。

甲虫大头金龟子的地下巢穴里,堆满植物的茎叶。它总是忙忙碌碌的出洞进洞,咬下一片嫩叶或一枝嫩茎,衔在嘴里,倒退着返回巢内。有趣的是, 当它遇到敌害时,就头朝前慌忙回巢。它觅食时,偶然也走曲折的路程,可是,返巢时选择的都是一条“直径”。科学家在实验中发现,大头金龟子的眼睛也是复眼,有一千五百个小眼,每只眼分为上下两部分,上半眼看上察后,下半眼瞻前顾下,洞察左右,它真说得上“眼观六路”了。甲虫大头金龟子也是根据天空偏振光来判断方向的。

蚂蚁除了利用气味“语言”外,也用天空偏振光来定向。沙漠地区的沙漠蚁,为了寻找食物,常常远离巢穴,徘徊在沙漠上。当它获得食物后,不管跑得多远,总是能朝着一条捷径返巢。蚂蚁的眼睛也是复眼,它有一千二百个小眼,能感觉波长五百毫微米左右的电磁波,这是人眼所看不到的紫外线,X 射线和 R 射线。科学家发现,沙漠蚁能感受紫外光的小眼,只是在复眼上缘的很小一块,其它小眼是用来观察周围物体和检测运动情况的。在茫茫的沙海中,缺少目标指引,没有比天空中的偏振光,特别是紫外光更加稳定可靠了。沙漠蚁在长期的生存斗争中,进化出这种奇特的导航本领。