作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2020/7/19 19:47:42
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狗用地磁场走捷径

 

摄像机和全球定位系统使研究人员能够追踪猎犬的导航,比如这只名为Hurvinek Valentinka的迷你腊肠犬。图片来源:《科学》

狗以世界上最灵敏的鼻子而闻名,但一项新研究表明,它们可能还有一种隐藏的额外感官天赋:磁性罗盘。这种感觉似乎可以让它们利用地球磁场在不熟悉的地形上计算捷径。

Catherine Lohmann是北卡罗莱纳大学教堂山分校的一名生物学家,专门研究海龟的“磁接收”和导航,她表示这在狗身上还是第一次发现。她指出,与鸟类等迁徙动物相比,科学界对狗的导航能力的研究要少得多。英国班戈大学研究鸟类导航的生物学家Richard Holland补充道:“这是对狗如何构建其空间图景的洞察。”

已有迹象表明,像许多动物,甚至人类一样,狗能够感知地球的磁场。捷克大学研究感官生态学的Hynek Burda从事磁场接收研究已有30年。2013年,他和同事发现,狗在排尿或排便时,倾向于将自己的方向由北向南调整。由于这种行为涉及到标记和识别领地,Burda解释说,这种排列方式可以帮助狗找出相对于其他地点的位置。但是静止校准和导航不是一回事。

在新研究中,Burda的研究生Katerina Benediktova最初用摄像机和GPS追踪器在森林里跟踪四只狗。这些狗平均会跑400米追逐动物留下的气味。GPS追踪显示,它们在返回主人身边时的两种行为。在追踪实验中,一只狗会循着同样的气味,折回原来的路线。在侦察实验中,狗会沿着一条全新的路线返回。

当Benediktova把数据展示给导师时,Burda注意到一个奇怪的现象:在一次侦察到一半时,这只狗会停下来,沿着南北轴线跑大约20米,然后才开始返回。这些短程移动看起来像是沿着磁场的一条直线,但是Benediktova没有足够的数据来确定。

因此两人扩大了这个项目,在3年的时间里放了27只狗,进行了几百次旅行。

研究人员仔细研究了223次侦察跑的案例,狗在返回时平均游荡1.1公里。其中170次,它们在掉头前会停下来,沿着南北轴线跑约20米。作者在发表于eLife的文章中报告说,当动物这样做的时候,它们往往能比不这么做更直接地回到主人身边。“这些数据让我印象深刻。”Lohmann说。

在森林中散步时,研究小组尽量避免给狗提供其他的导航线索。只要有可能,就把狗带到从未去过的森林,这样它们就不能依靠熟悉的地标。狗也不能通过寻找主人导航回去,当它第一次出去散步时,主人就躲了起来。气味似乎也没有起作用,因为当狗回来时,风很少从主人吹向它。

Burda认为,狗沿着南北轴线奔跑是为了弄清自己的方位。“这是最合理的解释。”他说。Lohmann说,这意味着狗可以记住它们之前的航向,并根据磁场罗盘来确定回家的最直接路线。“我对此很感兴趣。”她说。

匈牙利罗兰大学专门研究犬类行为的Adam Miklosi说,设计磁接收实验很复杂,因为很难让动物只依赖这种感觉。“问题是,为了100%证明磁感应,或任何感应,你必须排除所有其他感应。”

Burda和Benediktova采取了不同的方法。在一项新的实验中,他们将在狗的项圈上放置磁铁,以干扰当地的磁场,看看这是否会妨碍它们的导航能力。这个想法可以追溯到1980年发表在《科学》杂志上的一项有争议的实验,在实验中,被粘在眼罩中的磁铁似乎破坏了人类直觉的磁场感应。

Miklosi说,发现狗可以利用磁场导航并不令人惊讶,这似乎是一种古老的能力,而且这种能力可能存在于任何穿越大片领土的哺乳动物身上。Lohmann对此表示同意。“你会认为这是很多动物在狩猎后回家时都能做的事情。”她说,“在狗身上看到这一点很不错。”

相关文章信息:

doi:10.1126/science.abd8641

 
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