定向

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  定向(orientation in space),动物主动调整其身体或身体某部分的空间位置的行为。如青蛙伸舌粘取飞虫的取食行为和候鸟往返数千里飞翔于越冬及繁殖地的迁徙,就其需要精确地确定方向而言,都属于典型的定向行为。

  方向与定向 动物的静止姿态和活动路线大都有明确取向。方向大多是就一定的参考系统而言,可能针对一个点,如捕食的目标;也有的是就某个方面而言,如沿重力线有上下之分;在左右对称的动物中,可以利用3组剖面将身体分为头尾、腹背和左右几个方面;至于动物在环境中的位置,一般采取地理坐标,即东西南北方位。动物不活动时的体位大多是相对于重力线、基底或外界光线而保持一定方向。水生动物因水浮力的关系,受重力影响较小,而顶侧来的天光成为其重要的定向参考因素。至于行动路线的定向,对于短距离行动,地形或气味标记便可引导动物直达目的地;而远距离航行则需要其他线索导向。对于人类飞行来讲,只需要知道起飞地和目的地各自的经度纬度,便可在地图上找出方向和距离。但动物无相应机制。所能肯定的只是很多动物能以太阳或其他天体为定向的指针;对于地表观察者来说,天体位置是随时间而有规律地变动着,因此,还要借助定时能力来判断方位。

  定向机理 动物的行为都是内外因子的综合结果,内部生理状态产生行为的动因,外在环境因子则触发具体行动。对于定向行为来说,还存在导向因子。

  1.感觉辨向。动物感官可大致分为3种类型:单感受器型、双感受器型和屏幕型,其辨向能力依次加强。某些兽类的耳廓可灵活移动对准声源,用单侧耳即可辨向,但通常是两耳并用,即利用双感受器定向。辨向能力最高的器官类型是屏幕型,如眼,一只眼内可有千百乃至亿万个小感受器排列成阵,分别接受不同角度的光线。来自外界导向因子的刺激,也可大致分为3类:机械的、化学的和辐射的。机械刺激中,以波动最有助于定向。仰蝽可根据水波方向发现附近的猎物。高于声频的超声波,方向性更强,蝙蝠借此可在黑暗中辨物,其原理近于雷达,被称为声纳。化学性刺激主要表现为各种气味,如食物、配偶或天敌都可散发出特殊气味,形成一个自内向外由高到低的浓度场。动物可借浓度梯度辨别气味源的方向。动物可以感觉远距离发来的辐射,而且定位准确。例如,响尾蛇可察觉微弱的红外辐射。

  2.航行定向。动物在远航时可能同时采用多种导航手段。目前比较肯定的是以天体(特别是太阳)作指针的定向航行,因太阳始终在运动,以太阳作指针定位,必须知道时间。以信鸽做实验,已证明此能力。某些鸟类还以星辰为指针,这已被天文馆中的实验所证明。此外,很多候鸟还可借磁场来保持航向。