帝王蝶简介帝王蝶( 二 ) _生活百科

在我们头顶上，不同高度流动着不同方向的气流。当你乘坐热气球周游世界时，一旦热气球离开地面，你的方向只能交给空中的风决定。热气球的动力只控制它的上升下降，方向全凭气流决定。飞行员调节气球的高低位置，寻找合适的气流，带你飞向正确的方向。
帝王蝶跟热气球一样，翅膀的力量用来上升下降，找寻合适的气流，然后让风把它带回遥远的故乡。好风凭借力，送我上青云。身轻体软易吹倒的帝王蝶，比起御风滑翔的鸟儿更有优势，一阵风就能把它吹走很远。

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上图是帝王蝶迁徙的地图，迁徙的帝王蝶分东西两批，红色线条是东路，从加拿大到墨西哥。蓝色线条是西路，路途稍短，从美国到墨西哥。
帝王蝶的导航能力川流不息的风能送帝王蝶回家，可问题是，回家的路太过遥远，4000公里的旅程，没有父辈的指引，新手帝王蝶怎样找到回家的路？
一个收集了50年的野外实测数据，历经多年积累的实验揭开了帝王蝶导航的真相。

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加拿大贵湖大学团队收集了位于加拿大东边安大略省的帝王蝶，分成两批，一批留在安大略，一批运到西边的卡尔加里。上图是2个地方的位置，从东到西间隔2500公里，有2个小时的时区差异。原来朝西南飞就能到墨西哥的帝王蝶，换到新出发地后，要朝东南飞才能到家。
团队把两批蝴蝶放到模拟飞行器中飞行，安大略的帝王蝶启程后，没有一丝犹豫，径直朝着西南飞，它们的方向正确。卡尔加里的帝王蝶启程后，也没有一丝犹豫，径直朝着西南飞，它们的方向是错误的。
卡尔加里蝴蝶在照射着自然光线，能看到太阳的飞行器里飞了4天，一直朝着西南飞，没有调整方向。卡尔加里和安大略有东西时区差异，同一时间看到太阳的角度各有不同，如果帝王蝶体内有太阳罗盘的话，可以根据太阳角度调节正确的飞行方向，把西南的方向改成东南。

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体内有导航器的鸟儿，比如椋鸟（Sturnus vulgaris）和信鸽（Columba livia），被运到新的地方，6个小时后就能感知到位置的变化，时区的差异，找到飞行的正确方向。很明显，帝王蝶没有这种调节方向的能力。
体内没有GPS定位器的帝王蝶，怎样回家？分析了50年的实测数据，团队总结：不像以前人们认为的那样，帝王蝶有导航能力，能像信鸽一样，根据太阳角度和时区差异变化而精确定位。实际上帝王蝶只能依靠2种简陋的定位工具回家，一种是指南针罗盘，另一种是地形变化。
南飞的帝王蝶大致知道南方的方向，它们上路时，遇到秋季主导的东北风，风把蝴蝶吹向西边的洛基山脉（Rocky Mountains）和马德雷山脉（the Sierra Madre Oriental）。帝王蝶只要沿着洛基山脉一路南下就行，高大的山脉指引着它正确的方向。如果帝王蝶沿着海边走，它也能沿着海岸线到达南方。没有导航定位器，但是送蝴蝶回家的风里携带着大山的气息，还有大海的湿度，帝王蝶能在山川河流的指引下，回到故土。
团队最后做了一个有趣的推论：没有地图定位的帝王蝶，到达墨西哥火山山脉时，也许是祖辈们积累在森林里的味道引领它们找到最终落脚的那棵云杉树。

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5代接力，穿越4000公里，只凭简单的地形定位就能返回家园的帝王蝶，愿风指引你的道路，一路平安。
参考资料：
1：“Monarch butterfly orientation: missing pieces of a magnificent puzzle,” by Brower, L., Journal of Experimental Biology
2：“Neurobiology of Monarch Butterfly Migration”，by Steven M. Reppert, etc. Annual Review of Entomology, 2016
3：“Millions of Monarchs, Bunches of Beetles: How Bugs Find Strength in Numbers”，by Waldbaucer, Dr. Gilbert
4：“Virtual migration in tethered flying monarch butterflies reveals their orientation mechani *** s”，by Mouritsen, H.,etc. National Academy of Sciences
5：“An experimental displacement and over 50 years of tag-recoveries show that monarch butterflies are not true navigators”，by Mouritsen, H. etc. National Academy of Science, 2013
【帝王蝶简介帝王蝶】附：今天开始更新回家的路系列文章，这是第1篇：御风的蝴蝶。