2008年10月28日 星期二

地球磁場》米勒畫的羊 為何全朝同方向

 
【聯合報╱本報記者李承宇】
如果你連上網路,打開Google Earth這個電腦程式,搜尋一下全球的大草原或大型牧場的空照圖,你可能會發現散布在這些地方的牛隻影像,大部分身體都會朝向地磁的南極或北極。
身體朝地磁南北極

畫家米勒的著名畫作「大牧羊女」中,羊隻幾乎都朝著同一方向低頭吃草,這可不是畫家為了構圖需要才這麼畫。根據最新的研究,多數牛羊會採同方向進食。 圖╱奧塞美術館收藏、史博館提供

這是一篇刊登在「美國國家科學院院刊」上的研究,歐洲的動物學家在檢視全球308個牧場以及平原地區的Google Earth空照圖中的8510頭牛後所發現的現象;他們也在捷克的225個地點,2974隻鹿的影像中,發現相同的結果。
這些動物學家表示,雖然空照圖的解析度無法仔細分辨這些大型哺乳類動物在吃草或休息的時候,頭究竟朝向地磁南極或地磁北極,不過大部分的身體確實與地磁軸的方向一致;他們也發現,在非洲以及南美洲的牛會比較偏「東北-西南」方向。
動物感知能力靈敏

最近更有科學家從衛星拍的地球照片中意外發現,成群的牛羊的身體會和地磁軸平行。 圖╱取自網路、google earth

這群科學家推測,這種現象有可能代表大型哺乳類動物對地球磁場也會有感應。在此之前,學者已經發現鳥類、烏龜、蜜蜂、蝙蝠等動物對地球磁場會產生感應。
台灣大學獸醫系副教授吳應寧指出,動物的感知能力確實都很靈敏,而動物行為主要是受心理與生理兩大因素的影響,牛在吃草及休息時身體會朝向地磁南北極,是否真的是大型哺乳動物的「正常動物行為」,還需經過長時間的實驗觀察才能斷定。
用最舒服狀態覓食
台北市立動物園動物組組長趙明杰說,牛羊等大型哺乳類動物在大草原上覓食或休息的時候,會讓自己處於「最舒服的狀態」。牠們的覓食習性是:以最容易的採食方式,花最少的力氣,在最不受外界干擾的狀態下,吃到最多的食物。所以牛如果在吃草時,會讓自己處於受風面最小的位置。
他認為大型哺乳類動物的確有受地球磁場影響的可能,如果這個發現屬實,有可能是牛在順著地球磁場的方向時,「感覺比較舒服」。
趙明杰也指出,學界已經發現鳥類的遷徙有一部分是靠地球磁場的「導航」;同理,地球磁場也有可能會影響牛、羊、鹿等哺乳類動物的「方向感」。
方向感引導領域性
雖然這些大型哺乳類動物沒有長距離遷徙的需要,但是動物都有領域性,會用腺體、排泄物來畫分勢力範圍,這時候方向感就對動物很重要。趙明杰說,科學家觀察到了這種現象,或許可以假設地磁與大型哺乳類動物的方向感有關,但是其影響程度有多大,是主要原因還是輔助性質,須進一步探究。
他指出,在大草原或放牧場等大範圍的牛羊比較需要方向感;而圈養在小範圍內的家畜,由於草料都有固定的位置、活動範圍也小,所以相較之下受地磁「導航」的需要不是這麼大。
師大地理系副教授陳哲銘則對這個實驗的研究工具提出質疑。他指出,Google Earth的影像只保證是在三年內的衛星影像或航照圖,地圖上呈現的每個地方拍攝的時間都不一樣,且不同區塊的解析度也不同。
研究者可能只找到看得清楚的牛隻影像,但是忽略了地圖上解析度較低地區的狀況,在統計研究上可能並不符合隨機抽樣的原則,「不過這的確是以前沒看過的有趣現象」。
陳哲明認為後續後究應該針對不同品種的牛、畜養以及放牧的牛,或其他大型動物進行實驗比較,找出其中的因果關係或可能的影響因素。

地球磁場》沒羅盤、GPS 候鳥從不迷航
【聯合報╱本報記者李承宇】

鳥類,尤其是候鳥,在遷徙時的方向感自古以來,就讓人類感到很不可思議,在沒有羅盤、也沒有GPS定位的情況下,這些動物是如何進行長距離的遷移而不會迷路?台北市立動物園動物組組長趙明杰說,鳥類遷徙時辨別方向的機制主要有三種:視覺定向、天體導航,以及地球磁場。

鳥類可以根據陸地上的地形地貌,像是海岸線、山脈、河川等地標,透過視覺觀察來決定方位。趙明杰說,這種視覺定向的方法,是「菜鳥向老鳥學來的」,靠的是經驗、記憶。這種方式比較適用於短距離、白天的飛行。

長距離、夜間的遷徙行動,鳥類就需要日月星辰的輔助。研究顯示,鳥類會利用太陽、北極星等天體來導航。而鳥類的生理時鐘也會不斷調整太陽及星辰與其遷徙路徑之間的角度,讓牠們能始終沿著一定的方向飛行。

天氣不好的夜間,鳥類要依賴對地球磁場的感應來定位。動物學家曾經在某些鳥類的腦部發現過氧化鐵的顆粒,過氧化鐵就是磁鐵,這些細小顆粒可能就是讓鳥類可以感應地球磁場的關鍵。

曾經有研究者在海鷗的頭上裝干擾磁鐵,發現其定向機制會被破壞;也有人在家鴿的頭上戴上電池和線圈,用電池改變電流通過線圈的方向,進而影響鴿子對磁場的感應。實驗結果發現,在有太陽的晴天,鴿子都還能藉觀察地形順利回巢;但是遇到陰天視野不好時,帶有人工干擾裝置的鴿子就找不到回家的路了。

 

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