狗可以利用地球磁场导航

2020-07-19 04:39:31

狗以其世界级的嗅觉而闻名,但一项新的研究表明,它们可能还有一项额外的-尽管是隐藏的-感官能力:磁罗盘。这种感觉似乎允许他们利用地球磁场在不熟悉的地形上计算捷径。

北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina,Chapel Hill)的生物学家凯瑟琳·罗曼(Catherine Lohmann)说,这是在狗身上的首次发现,她研究海龟的“磁接收”和导航。她指出,与鸟类等迁徙动物相比,人们对狗的导航能力的研究要少得多。班戈大学研究鸟类导航的生物学家理查德·霍兰德(Richard Holland)补充道:“这是对(狗)如何构建它们的太空图景的洞察。”

已经有迹象表明,狗-像许多动物,甚至可能是人类-可以感知地球的磁场。2013年,捷克生命科学大学布拉格分校的感官生态学家海内克·布尔达(Hynek Burda)和同事们研究磁接收已有30年之久,他们发现,狗在小便或大便时倾向于从北向南调整自己的方向。由于这种行为涉及到标记和识别领土,Burda推断这种排列可以帮助狗找出相对于其他地点的位置。但固定对齐与导航不是一回事。

在这项新的研究中,博尔达的研究生kateřina benediktová最初在四只狗身上安装了摄像机和gps跟踪器,然后带它们去森林旅行。这些狗会蹦蹦跳跳地追逐动物的气味,平均长达400米。GPS轨迹在它们返回主人的过程中显示了两种类型的行为(见下图)。在一种名为“追踪”的实验中,一只狗会沿着原来的路线返回,大概是沿着相同的气味。在另一种被称为侦察的行为中,狗会沿着一条全新的路线返回,在没有任何回溯的情况下进行丛林袭击。

当Benediktová向她的博士导师Burda展示数据时,他注意到一个奇怪的特征:在一次侦察奔跑的过程中,狗会停下来,沿着南北轴线跑大约20米(见下面的视频),然后开始导航回去。那些短程飞行看起来像是沿着磁场排列的,但贝内迪克托瓦没有足够的数据来确定。

因此,Benediktová和Burda扩大了该项目的规模,在3年的时间里放生了27只狗,进行了数百次旅行。几乎每个人都有猎犬的猎物管理和野生动物生物系的同事们也加入了进来。

研究人员仔细观察了223个侦察跑步案例,在这些案例中,狗在返回时平均漫步了1.1公里。在其中170次旅行中,狗在掉头前停了下来,沿着南北轴线跑了大约20米。作者在“生活”杂志上报道,当这些动物这样做时,它们往往会通过一条比没有这样做的更直接的路线回到主人身边。罗曼说:“这些数据给我留下了非常深刻的印象。”

在森林中散步时,研究小组试图避免给狗提供其他导航线索。只要有可能,狗就会被带到它从未去过的森林里,这样它就不能依赖于熟悉的地标。狗也不能通过寻找主人来导航回去,主人在狗第一次去漫步后躲了起来。气味似乎也没有起到作用,因为当狗回来的时候,风很少从主人那里吹向它。

布尔达认为这些狗沿着南北轴线奔跑,以找出它们是往哪个方向跑的。“这是最合理的解释,”他说。罗曼说,这意味着狗可以记住它们之前的航向,并使用磁罗盘的参考来计算出最直接的回家路线。“我很感兴趣,”她说。

Eötvös Loránd大学专门研究狗的行为的亚当·米克罗西(Adam Miklósi)表示,设计磁接收实验很复杂,因为很难让动物只依靠这种感觉。“问题是,为了100%证明磁感或任何感觉,你必须排除所有其他的感觉。”

Burda和Benediktová正在采取不同的方法。在一项新的实验中,他们将在狗的项圈上放置磁铁来干扰当地的磁场,看看这是否会阻碍它们的导航能力。这个想法让人回想起1980年发表在《科学》(The Science)上的一项有争议的实验,在实验中,被蒙住眼睛的磁铁似乎扰乱了人类的直觉磁归巢感觉。

Miklósi说,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--而且它可能存在于任何穿越大片领土的哺乳动物身上。罗曼对此表示同意。她说:“你会认为这是许多动物在狩猎后回家时可以做的事情,在狗身上看到这一点是很棒的。”