屎壳郎的学名为蜣螂,世界的屎壳郎种类繁多,有2万多种。大多数以粪便为食,蜣螂作为地球上食粪类甲虫中最普遍的一种,它可以用粪球作为食物来源和筑巢的原料,也可以用其繁育后代,因此“自然界清道夫’之美称。
它不仅以粪便为食,而且还将粪便制成球状滚动到巢穴贮藏起来,大面积地清除了地面上对于人类来说的垃圾,在整个地球的生态链中扮演着不可或缺的角色,尤其对蒙古草原的牧业经济影响甚大。
我们小时候在家里经常会见到这种昆虫,它们用后腿推着粪球倒着走,你把它从粪球上拨开,又会回到粪球上继续推,感觉很憨厚,这里就有个问题,它倒着走怎么看路呢?或者说怎么导航呢?
屎壳郎可以用光线偏振来导航
尽管屎壳郎的大脑相对较小,但它们拥有非凡的导航能力,这一点一直让科学家们感到惊讶。研究人员还发现,屎壳郎收集完粪后,会在粪球上跳一段“舞”(来回转圈),然后再把粪沿直线运到目的地。这种“舞蹈”曾经被认为是一种“快乐的舞蹈”或者说是获得食物后的喜悦,其实不然,科学家们经过深入研究以后发现,这种“舞蹈”实际上是屎壳郎在根据星星(太阳)辨别方向。
屎壳郎除了有专门的眼睛来分析光的偏振方向以外,研究人员首先推测屎壳郎可能会利用天空来导航。在白天,它很容易利用太阳周围偏振光的模式来进行导航。但没有人确切地知道它们是如何在夜间继续导航的,这就导致了它们可能是利用月球导航的假设。
研究人员确认其可以用天空和银河系来导航
为了验证这一假设,研究人员进行了一系列不同的实验。他们在南非建了一个高墙围成的圆形实验场,挡住了除了天空以外的一切视野。然后他们计算了屎壳郎(这个实验使用的是圣甲虫))穿过试验场的时间。甲虫在不同的条件下进行了测试:有月亮的时候,没有月亮的时候,还有阴天的时候!其中有些甲虫装备了一顶硬纸板帽子,迫使它们的眼睛只能向下看,所以它们在任何情况下都看不见头顶上的天空。
研究人员发现,当天空乌云密布、屎壳郎戴着帽子的时候,它们很难保持在一条直线上行走。然而,当天空晴朗没有月亮的时候,甲虫仍然能够正确地导航。这导致了研究人员认为它们可以用星星导航的想法。这里有一个潜在的问题,如果它们可以用星星来引导方向,但屎壳郎的眼睛很小,应该无法分辨单颗星星。
为了进一步研究这个问题,研究人员在略有不同的条件下重复了实验。他们把试验场移到了天文馆,在天文馆他们可以控制屎壳郎看到的星星。这一次一些甲虫还是戴上了帽子,研究人员向甲虫:展示了最亮的星星;然后展示了银河系;然后再展示了整个天空。他们发现,当看到最亮的星星时,屎壳郎穿过竞技场的速度很慢,但当它们看到银河系和整个天空时,它们的速度是正常的,戴着帽子的甲虫无论如何都难以通过并保持直线。
因此研究人员得出结论,甲虫一定是利用了银河系来导航的。这一发现与一项类似的实验的结果相符,该实验用的是另一种不同类型的屎壳郎(屎壳郎种类比较多)。在银河系不可见的情况下,屎壳郎无法沿着一条直线移动。
总结
当然,在北半球银河系没有南半球那么清晰,而且北半球的屎壳郎可能还会使用的光线梯度来导航与南半球的稍有不同。但是,南方甲虫能够利用银河系导航的发现是动物王国的重大新闻。它们是已知的第一批利用星星导航的昆虫(除太阳外,像蜜蜂这样的昆虫确实把太阳作为导航的参考点之一,因为蜜蜂会在一天中特定的时间根据太阳位置的变化,与它们的同伴交流事物的位置)
将粪球滚成一条直线对屎壳郎的生存至关重要。在他们创造出一个粪球后,他们必须尽快把粪球从……堆里滚出来,以免他们的食物被同伴偷走。在粪球到达安全距离后,屎壳郎就会把它们埋起来,成为后代的食物。