鸟类利用地磁场定向的机制

地磁场和生物体问的相互作用关系是一个很有趣的未解之迷.虽然对地磁场的生物学作用至今还知之不多,为过近来有关鸟类利用地磁场信息定向的研究取得了较大的进展.很多鸟类能够对地磁场和外加磁场信息做出反应,这些反应可能通过磁场一生物化学过程介导.对此,目前有两种被广为接受的解释,一种认为在鸟喙上方存在一个磁场信息感受器,另一种认为通过视觉成像系统感受磁场信息.另外,最近研究发现磁场信息的感知分析功能有明显的单侧优势特征.虽然目前有关鸟类利用磁场信息定向的研究取得了很多进展,但是要想解释并利用鸟类的磁场定向功能还有很多工作要做.本文结合最近的研究发现对这一有趣的问题进行了综述.     

粘虫飞行定向行为与不同磁场环境的关系

【目的】研究正常地磁场和近零磁场条件下饲养的粘虫Mythimna separata(Walker)夜间飞行定向行为与磁场的关系,为明确迁飞性昆虫远距离迁飞的地磁定向机制提供依据。【方法】分别在正常地磁场和近零磁场条件饲养粘虫,羽化后的粘虫蛾在人工模拟不同的磁场条件下进行夜间飞行定向行为测试,比较粘虫蛾飞行定向行为的差异。【结果】粘虫蛾在正常地磁场条件下均具有显著的群体共同定向行为,夏季测试的粘虫群体共同定向方向为偏北;在近零磁场以及垂直平面分量倒转的地磁场条件下,粘虫蛾群体共同定向行为均消失。同时,不同磁场的生长环境对粘虫飞行定向行为的影响不明显,而飞行测试时的磁场环境对其定向行为有显著影响。【结论】磁场可能是粘虫定向的重要参考依据之一,粘虫对地磁场磁倾角的变化有反应,推测其可能利用了磁倾角进行一定程度上的辅助定向。     

生物磁学在鸟类定向研究中的进展

地球上广泛存在的地磁场能够为导航提供可靠的信息,因此很多鸟类在迁徙和归巢过程中都使用地磁信息来保证航行方向的正确,在迁徙的鸟类中已经发现有18种是利用地磁罗盘进行定向和导航的。本文从鸟类使用的磁罗盘、航行地图以及磁感应机制等几方面阐述了目前在鸟类生物磁学方面的研究进展。     

磁场变化对粘虫飞行定向行为的影响

【目的】研究磁场的变化对于粘虫Mythimna separata(Walker)飞行中定向行为的影响,为揭示空中迁飞虫群的飞行行为机制提供基础理论依据。【方法】在人工模拟磁场条件下对粘虫的定向行为进行了比较研究。【结果】试虫在正常地磁场条件下表现为显著的群体共同定向。粘虫群体的共同定向是轴对称的。当将试虫置于较强的磁场条件下时,粘虫供试个体的定向行为发生变化,群体共同定向行为消失。试虫的定向行为不受磁场水平分量极向变化的影响。【结论】迁飞性昆虫可能利用磁场作为自身定向的罗盘信号,在这个过程中可能和鸟类一样利用了磁倾角。     

鸟类定向的信息及定向机制

鸟类定向行为作为一种自然现象,早已为人类观察和认识。但是直到本世纪五十年代,才开始进行系统、深入的探索。这个时期,克雷默(Kramer)等人的工作真正证实鸟类存在定向行为。随后,索尔(Sauer)提出了“星辰导航”的假说来解释定向,认为星辰是定向的主要信息。七十年代初威尔奇可(Wiltschko)等     

鸟类磁感受的生物物理机制研究进展

行为学实验表明,许多鸟类能够感受到地磁信息,并利用地磁信息完成迁徙或归巢。地磁场信息能提供可靠导航信息,磁力线可提供罗盘信息,而磁场强度和倾角可提供位置信息。文章介绍了鸟类磁感受机制的两种重要假说——基于磁铁矿的磁感受假说和化学磁感受假说,阐明了两种假说的理论原理及实验证据,对地磁信息传导神经通路与处理脑区做了评述,并展望了其发展方向。     

西双版纳勐养旱季季风常绿阔叶林的林下鸟类群落组成和特点

2008年10月—2009年3月，用网捕法对西双版纳勐养季风常绿阔叶林林下鸟类群落进行了研究。共张网15 840网·h，捕到林下鸟类90种1 423只，隶属28科7目。优势种为银胸丝冠鸟(Serilophus lunatus)、褐脸雀鹛(Alcippe poioicephala)、白喉冠鹎(Alophoixus pallidus)、金眶鹟莺(Seicercus burkii)、白尾蓝地鸲(Cinclidium leucurum)、黑胸鸫(Turdus dissimilis)、棕头幽鹛(Pellorneum ruficeps)、棕胸雅鹛(Trichastoma tickelli)等8种。留鸟为林下鸟类主要成分，其捕获数量，占总数量的89.3%。平均网捕率9.0只/(100网·h)，月份变化极显著(x²_{5, 282}=, P=0.000)；2008年12月平均网捕率最高，为（12.5±1.3）只/(100网·h)；2009年2月最低，为（5.2±0.6）只/(100网·h)。林下鸟类群落呈现多物种而低密度特征。画眉科鸟类优势地位不明显。国家二级保护鸟类银胸丝冠鸟是本地区捕获数量最多的鸟，其栖息地需重点保护。     

对于早期鸟类起源与演化过程中一些疑问的个人见解

鸟类起源问题在学术界仍然存在分歧 ,现在大多数古生物学家都支持鸟类起源于恐龙之说。虽然化石证据表明恐龙和早期鸟类之间确实存在很多相似之处 ,但是仍有一些疑问无法得到合理解释 ,那么鸟类是否起源于恐龙呢？很多学者认为霸王龙和驰龙类同鸟类具有较近的亲缘关系 ,但是却无法解释这类进步的恐龙为何出现在比中生代早期化石鸟类更晚的地层之中？笔者认为霸王龙及驰龙类的始祖同鸟类最终始祖之间可能存在较近的亲缘关系 ,可以认为霸王龙及驰龙类在它们的演化过程中除体型以外在其他方面同其始祖之间并无较大区别 ,笔者认为霸王龙可能处于…     

云南新平哀牢山夜间捕获鸟类的多样性

2007-09-05—2007-11-05和2008-09-03—2008-11-07期间,在云南省新平县哀牢山金山丫口用灯光诱捕对秋季夜间迁徙鸟类组成进行了调查。共捕获鸟类129种,7943只,分属于14目23科。雀形目鸟类为网捕主要鸟类,占总网捕数量的58.9%。其中红尾伯劳(Lanius cristatus)、小杜鹃(Cuculus poliocephalus)和红喉歌鸲(Luscinia calliope)3种是该地夜间网捕优势种鸟类,三者数量皆超过网捕鸟类总数的5%。每天夜间20:00—22:00和次日凌晨04:00—06:00是捕获鸟类数量的高峰时段。网捕期间,早期Shannon-Wiener指数和Pielou指数最低,优势指数C最高;中期Shannon-Wiener指数和Pielou指数最高,优势度指数C最低。2008与2007年相比, 优势指数C和G-F指数较低, 但Shannon-Wiener指数和Pielou指数较高。云南省不同“打雀山”夜间捕获鸟类的种类和数量存在差异。地理和气候可能是造成这些差异的主要因素。     

动物地磁导航机制研究进展

地磁场是地球重要的物理场,它不仅能保护地球生物免受太阳风及其他宇宙射线的伤害,阻挡地球生命赖以生存的大气圈和水圈被剥蚀,为地球生物提供一个温和的生存进化环境,而且其强度、偏角和倾角能为动物迁徙提供定位导航参考。目前,行为学研究已经发现许多鸟类、爬行类、两栖类、哺乳类等动物都能够利用地磁场导航。动物感知地磁场的磁感受器(magnetoreceptor)、磁信息的感知机制和信号传递通路一直是动物地磁导航研究的焦点和难点,但目前对它们的了解并不十分清楚。基于国内外学者最近的研究成果,本文首先介绍三种主要的磁感知机制及其相应的证据:电磁感应、基于光受体的磁感知及基于磁铁矿纳米颗粒的磁感知。其次,总结鸟类基于光受体和磁铁矿纳米颗粒的磁感知神经通路和相应的磁信息响应脑区:(1)眼睛视网膜上光依赖的磁感受器——隐花色素通过视觉通路与大脑联系获取准确方向信息;(2)上喙或内耳中的磁铁矿纳米颗粒磁感受器,通过三叉神经或内耳听壶传入神经将感知的磁场强度信息传至脑干前庭区域,获得"导航图"信息。最后,简要总结近年来哺乳动物地磁导航的研究进展,并指出动物地磁导航研究当前亟待解决的几个重要科学问题。