［关键词］ 生物钟、太阳、鸽眼、阴影、阴影定位模型

    一、阴影可以测定方向

    利用太阳来确定自己的方位。找一根至少50厘米长的木棒，使它与平面保持垂直，将它垂直插入地面。找一些小鹅卵石，并将其中一个放在投射到地面上的木棒影子的顶端。然后，等待10～20分钟。我们会发现影子的顶端已经移动。再拿一个鹅卵石，将它放在影子顶端的当前位置。再等待10～20分钟。木棒的阴影将绕圆心移动到更远的位置。拿第三个鹅卵石，并再次放置在影子的顶端。放置在地面上的鹅卵石会形成一条线，且从东到西。为了找到南北轴，在地上放一根木棒，并与卵石线形成直角。这根木棒将指向南北。如果沿木棒的方向前进，而太阳在自己的后方，则是向北走；如果迎着太阳，则是向南走。

    （实验来源于网络）

    二、时钟可以确定方向

    你所处的时间除以2，再把所得的商数对准太阳，表盘上12所指的方向就是北方。比如上午8点，除以2商数为4，将表盘上的4对准太阳，12所指的方向就是北方了；如果是下午，应按规定24小时计时法计算；下午2点，即是14点，除以2商数是7，将表盘上的7对准太阳，12所指的方向就是北方。  

    （信息来源于网络）

    三、生物钟可以告知信鸽的时间
地球上所有的生物都必须面对以24小时为周期的昼夜交替这项环境挑战，为了适应这种昼夜环境 周期性的变化，生物都演化出一个特殊的系统——生物钟，生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的"时钟"，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构序所决定。用以指挥不同组织与器官来适应昼夜节律的变化。昼夜节律可帮助生物体使其行为和生理与明、暗相的每日变化同步。位于下丘脑的视交叉上核被认为是协调各种生理节律并有助于与周围振荡保持同步的主要起搏器， 被称为中枢生物钟，在昼夜节律的产生中起到至关重要的作用。视交叉上核内含有多种类型的神经元，并在神经元化学表型、神经输入和输出方面存在差异，从而决定了信鸽大脑中的时间表。

    既然是生物钟，那肯定是随着时间的推移，信鸽大脑中的阴影位置也随着时间的变化而变化。能够快速通过大脑中的生物钟阴影位置，分析出于飞行过程中阴影位置的区别，判断出家的位置。这一判定能力。正是区分优秀信鸽的标准之一。

    四、信鸽的眼睛是可以准确定位飞行高度，阴影的角度等信息

    1、信鸽眼的生理结构决定这一功能
信鸽是拥有非常强大视力的动物之一。它们具有独特的眼部结构，可以接收前侧视野里的物体像和正前方的物体像，因此具有非常广阔的视野。除此之外，信鸽的角膜和晶状体都具有非常高的折射率，能够使光线更好地聚焦在视网膜上。信鸽的眼球是向外突出的，没有凹眼的鸽子，所以眼球不转鸽子的单眼视角也在15度，并且越过正中线15度，与另一侧重合，也就是有30度的双眼视界，信鸽两眼看物最清楚的中心窝部分，分解度很高并能分辨对准不同的注视点。因此，视觉的智是无可挑剔的。既能观察到周围环境变化，同时也能准确定位前方物体。

    2、 信鸽的进化生存决定这一功能

    信鸽就是由岩鸽进化而来，岩鸽为了生存，必须要在很高的空中看到地面的种子。找到食物达到生存的目的，也就进化出了较好的视力。能够清晰的分辨地面物体的大小长短。

    3、信鸽眼睛里有4种视锥细胞

    也就说信鸽睛拥有非常多的视锥细胞，这种细胞能够感知颜色和光线的强度，并且视锥细胞比其他鸟类的要更加敏感。这些特征使得信鸽能够远距离识别地面的物体。

    五、 信鸽飞行过程中阴影的位置小实验

    实验器材：日光灯、A3纸、铁丝、小球。

    日光灯表示这一时刻太阳的位置。5张A3纸，分别表示四个方向及信鸽家飞时的位置。铁丝用来表示信鸽飞行的高度。小球表示信鸽空中飞行的位置。

    将日光灯摆放在一定的高度和角度，把小球固定于铁丝上，（图一）确定一定的高度。将5张a3纸，排成十字，放摆放于的地面，让阴影能够在a3纸上很好的表现出来。将铁丝和小球放在中间的a3纸的中间，中间的a3纸表示信鸽巢穴的位置图。也就是表示信鸽在绕家飞的过程中阴影的角度、位置、距离，这阴影的角度、位置、距离在信鸽长时间家飞的过程中，通过信鸽的生物钟印刻在大脑中。

    另外四张a3纸分别放在这张a3纸的上下左右，代表信鸽放飞地的东南西北位置图。（图二）

    （图一） （图二）

    将中间的a3纸分别放在上下左右a3纸的上面，并将所产生的阴影标志出来，会发现不同的放飞点，所产生的阴影的长度，大小，形状，以及与中心点的距离，都有所不同。如（图三）所示。

    （图三）

    六、信鸽通过阴影变化找到回家的方向
信鸽并不像人类一样画坐标，确定东南西北。他只是通过阴影判断自己家的方向(位置)。信鸽在放飞比赛之前会在目的地停留一段时间。等阳光出现才开笼放飞，放飞的时候，信鸽会盘旋一段时间。（如果天气好，鸽子会盘旋时间较短。或者不盘旋。如果遇到天气恶劣，信鸽会延长盘旋的时间。这就是人们常说的信鸽在定位）。信鸽在围绕着放飞地盘旋的时候，阴影同样也会有所变化。信鸽通过对这个阴影的变化与生物钟印刻在大脑中产生的阴影位置、大小、距离进行对比，分析出哪个方向飞行比较接近与大脑生物钟所记忆的阴影位置。从而朝着这个方向飞行。也就找到了家的方向。（如图四）

    再返回家的过程中，信鸽同样会不断的与生物钟这一时刻阴影的位置进行对比，调整方向最终飞回家中。

    放飞的海拔高度不同会不会影响信鸽的定位，放飞地的海拔与信鸽所在巢穴的海拔虽然有区别，但是信鸽飞行的高度是相对于地面是有一个稳定的高度，所产生的阴影和地面在一定的高度范围之内。 正是因为和信鸽大脑中生物钟所产生的阴影位置的区别而确定的方向。

    六、总论

    信鸽通过阴影判断回家的方向是对信鸽是如何确定方向的一个探索，如果这个成立，可以解释信鸽放飞现实中存在的一些现象的。观点正确与否，还有待于进一步研究。

李建林
2023年8月2日星期三