一项新的研究表明,Pipistrelle 蝙蝠有一个磁性指南针,并在日落时对其进行校准。由奥尔登堡大学领导的一个国际研究小组利用行为实验表明,地球磁场的两个不同组成部分会影响这些动物的方向。像鸟类一样,它们似乎对磁倾角很敏感。
女高音黑蝠鲼(Pipistrellus pygmaeus)的重量只有几克,但据估计,这种小型蝙蝠物种的成员每年从欧洲东北部到西南部的夜间迁徙行程数千公里。目前尚不清楚它们究竟是如何在黑暗中穿越如此长距离的。
然而,由奥尔登堡大学生物学家奥利弗·林德克博士领导的国际团队发现了证据表明磁感可能在蝙蝠的导航中发挥作用。在行为实验中,研究小组发现地球磁场的两个不同组成部分会影响动物的方向。该研究现已发表在《生物学快报》杂志上。
林德克研究这种小型哺乳动物的迁徙行为已有十年之久。“与鸟类不同,到目前为止,对长距离迁徙的哺乳动物的磁感受的研究还很少,”他解释道。结合早期的发现,当前的研究结果表明,女高音 pipistrelles 有一个磁性罗盘,可以在日落时校准。
林德克和他的同事在位于拉脱维亚西南部波罗的海沿岸的一个村庄帕普的拉脱维亚大学鸟类站进行了实验。“八月和九月,数以万计的蝙蝠沿着这里的海岸迁徙,主要向中欧迁徙,”林德克解释道。
他在早期的研究中已经发现,这些迁徙的蝙蝠在日落时会重新调整其内部定向系统:它们利用太阳落山的时间点进行校准,以便能够在当晚晚些时候选择飞行路线。
为了测试蝙蝠是否具有磁感并将其用于导航,研究人员捕获了 65 只女高音蝙蝠。第二天日落时分,许多蝙蝠暴露在由亥姆霍兹线圈装置产生的受控磁场中。水平分量相对于地球磁场顺时针旋转 120 度,因此罗盘指针将指向东南而不是北方。
对于第二组蝙蝠,除了水平移动之外,研究小组还扭转了磁场的倾斜度,使其与地球南半球测量的自然值相对应。第三组被用作对照组,仅暴露于帕普海滩沙丘中的自然地磁场。
几个小时后,研究人员在帕普鸟类学站的蒙古包内设立的现场实验室中将蝙蝠一只一只地释放,以确定它们的起飞方向。早期的研究已经表明,这些动物在夜间飞行时会保持自己选择的方向。
结果:对照组中约有一半的蝙蝠向南飞,而另一半则向北飞。暴露于操纵磁场的两组蝙蝠的行为彼此不同:暴露于磁场水平移动的蝙蝠通常会向西北方向起飞。然而,在除了水平移动之外,倾斜度也发生逆转的组中,没有观察到明显的优选起飞方向。
林德克说,这些结果特别证明了一件事,“蝙蝠对磁场的水平分量(称为极性)以及日落时的倾斜度都很敏感,而这仍然影响着它们几个小时后的起飞行为。”
林德克解释说,虽然目前还不清楚迁徙蝙蝠的磁罗盘是基于哪种机制,但研究表明,与鸟类一样,迁徙蝙蝠可能会利用地球磁场的倾角进行导航。