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| 編輯推薦： |
◎ 动物们的“花式导航本能”，让手握高科技的人类自叹不如，会有隐形的地图和罗盘指引着它们吗？
失去地图和指南针，我们轻易就会迷路，动物却能依靠星光、磁场、声音、气味、记忆甚至特有的器官找到方向。从沿直线滚粪球的蜣螂到年年往返的候鸟，再到穿越大洋繁衍的鲸类，本书呈现了动物们的各种寻路技巧，让人大开眼界。是大自然隐藏着人类看不见的地图和罗盘吗，还是动物的智能其实远超我们想象？
◎ 一部动物导航之谜探索史，动物学、物理学、化学、地理学、天文学、神经学、心理学……众多领域专家的多样解读
从早期博物学者到诺贝尔奖得主，科学家不断在追踪动物的路上探索导航奥秘。即使拥有高端仪器，动物中的“超级导航者”仍给我们留下众多未解之谜。在科学技术与自然造物的精彩碰撞中，我们将领略生命的神奇。
◎ 深究大脑产生方向感的根源，串起一段导航技术发展历史
不论是土著部落、远洋水手还是城市居民，人类作为一种动物也有独特的寻路方式，我们也将在这本书中探索大脑产生方向感的奥秘；从地图、罗盘、六分仪到GPS的发明，铺开一段人类寻找方向的历程。
◎ 由科学叙述引发人文思考，守护动物寻路的自然奇观
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| 內容簡介： |
动物们显然知道自己要去往哪里，但它们是如何知道的？
在《动物如何导航》中，屡获殊荣的作家大卫·巴里描述了动物导航的前沿科学，正是这些发现让科学家们解开了蝴蝶、鸟类、甲壳类动物、鱼类、爬行动物甚至人类自身的导航寻路之谜。
通过采访动物行为学领域的顶尖专家，结合诺贝尔奖得主和科学家们的突破性发现，本书为我们展示各种动物的惊人导航技能：蜣螂依靠银河系的星光导航，蚂蚁和蜜蜂利用偏振光模式导航，海龟、龙虾和飞蛾利用地球磁场导航，还有靠嗅觉返回出生地的鲑鱼，可以游几千公里同时保持稳定路线的鲸类，穿越整个海洋后还能在小岛上找到巢穴的鸟……动物导航的种类多得惊人，它们使用人类不具备的感官和本能寻找自己的路，这是充满奇迹的非凡壮举。动物的导航天赋为人类对方向感的探索带来启示，而在与这些非凡生命繁荣共存的路上，我们也应找到正确方向。
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| 關於作者： |
大卫·巴里（David Barrie）
英国作家、前外交官、艺术管理者、法律活动家，英国皇家航海学会会员。他是著名作家、《彼得·潘》作者詹姆斯·马修·巴里爵士的后人。作为航海爱好者，巴里19岁就完成了穿越北大西洋的航行。他先在牛津大学学习心理学和哲学，后又进行动物行为科学研究。2014年，大卫·巴里出版了第一本书《六分仪：星光指引的航行与绘制海洋地图的人》，本书是他的第二部作品。
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| 目錄：
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序言
第一部分 无地图导航
1 斯特德曼先生和帝王蝶
2 吉姆·洛弗尔的魔毯
3 错综复杂且恐怖的丛林
4 沙漠中的战争和蚂蚁
5 跳舞的蜜蜂
6 航位推算
7 昆虫界的赛马
8 依靠天空的形状辨别方向
9 鸟类如何找到真北？
10 仰望天空的蜣螂
11 巨大的孔雀蛾
12 鸟类可以闻出回家的路吗？
13 声音导航
14 地球的磁场
15 那么帝王蝶如何导航？
16 伽马银纹夜蛾
17 大雪山的黑暗领主
第二部分 圣杯
18 地图和罗盘导航
19 鸟类能解决经度问题吗？
20 海龟的导航之谜
21 哥斯达黎加大抵达
22 黑暗中的光
23 巨大的磁场之谜
24 我们大脑中的海马体
25 人类的导航大脑
第三部分 导航为什么重要？
26 地球的语言
27 结论
致谢
精选参考书目
索引
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| 內容試閱：
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序言
此时此刻，一只乌鸦从我的窗前飞过。它看上去很有目的性，仿佛要去完成一项只有它自己知道的任务。一只熊蜂正在有条不紊地拜访花园里的鲜花。一只蝴蝶扇动着翅膀迅速越过高墙，狂野地四处流连，停留片刻，接着又飞了起来。一只猫正沿着小径走着，之后便钻进了灌木丛里，而在头顶上方，一架满载乘客的客机正准备降落希思罗机场。
看看你周围吧。无论在什么地方，动物们，不管是大的小的、人类还是非人类，都在移动。它们可能在寻找食物或者配偶，也可能在为躲避冬天的寒冷或夏天的炎热而迁徙，抑或只是在回家的路上。一些动物踏上了横跨地球的旅程，而另一些动物只是在自己的居所附近溜达。然而，无论你是一只从地球一端飞到另一端的北极燕鸥，还是一只叼着死苍蝇冲回巢穴的沙漠蚂蚁，你都必须能够找到自己的路。显而易见，这是一个生死攸关的问题。
当黄蜂飞出去狩猎时，它是如何再次找到自己巢穴的呢？蜣螂是如何沿直线滚粪球的呢？在绕着整个海洋转了一圈之后，是什么奇特的感觉指引一只海龟回到它出生的海滩产卵的呢？当一只鸽子被放飞在距离它的鸽舍数百千米之外的某个它从未到过的地方时，它如何找到回家的路呢？还有世界上某些地区的原住民，他们仍然能在没有地图或指南针的情况下（更别说GPS了）进行漫长而艰难的海上或陆地旅行，这又是怎么做到的呢？
在这本书中，我想探讨的第一个问题非常简单，即动物（包括人类）如何找到它们去往各地的路？正如你将看到的那样，答案本身很吸引人，但它们引发了更多的问题，涉及我们与周围世界之间不断变化的关系。人类正在抛弃我们曾经长期依赖的基本导航技能。现在我们可以毫不费力且精准地确定我们在地球表面上的任何位置，甚至都不用思考——只需按一下按钮即可。这很重要吗？我们还不确定，但在最后几章，我将探讨那些事关重大的问题。它们真的很重要。
在开始之前，我想先简单谈一谈日常生活中的一些导航挑战，这或许有助于我们做好准备。所以，不妨思考一下，当你抵达一座陌生城市时，你是如何应对的。
你的第一个导航任务是找到从飞机舱门通过入境检查站到行李大厅的路。即便是这种室内导航也会带来困难，尤其是如果你的视力受损的话，但我们通常可以通过跟随标识来克服这些困难。一旦坐上出租车或公共汽车，你就可以放松下来，让司机去做决定了。
到达酒店后，你必须先找到登记服务台，确定入住房间的位置——标识将再次帮上大忙。早上，你可能会想去附近走走。你的带有GPS功能的手机发出的迷人声音可以为你提供准确的方向，但那不是真正的导航，因为你是在被告知要做什么。
如果你是个思想独立的人，倾向于自己找路，你大概会去找一张纸质地图。第一个真实挑战就是在地图上找到你的酒店，换句话说，确定你的位置。接下来，你需要找到你想参观的景点，搞清楚如何抵达这些景点以及需要多长时间。这意味着你需要测量距离并估算自己的大概速度，而这就产生了测量时间的问题。虽然乍一看不明显，但对导航而言，时间和空间一样重要。
旅行计划到此为止。现在你面临着另一个问题，即离开酒店时，是左转还是右转。因此，在出发之前，你还需要知道自己面对的是哪个方位。有多种方法可以解决这个关键问题。你可以参考手机内置的指南针，也可以通过确认你所在街道的名称来确定自己的方位。此外，通过观察影子来判断太阳的位置或许对你也会有所帮助。接下来，一旦开始行走，你就需要通过对照地图来查看地标和街道名称，以记录自己的进展。
随着出门游览次数的逐渐增多，你开始掌握这座城市的布局——每部分是如何与它的相邻部分联系的。这是一个记住地标并在它们之间建立几何关系的过程。众所周知，有些人比其他人更擅长找路，但是如果你精通这种导航，你就会有信心在即便不看地图的情况下也能进行更长、更复杂的旅行，而且不再只是往返于酒店之间，可能会开始走那些连接城市不同区域的路线。此时，你已经获得了这座城市的“认知地图”（mental map）。
但是你可能会采用一种非常不同的导航技术。不使用地图，只是跟着自己的感觉走，直到发现自己感兴趣的东西，与此同时，要始终密切关注自己的前进方向和距离，以便你能安全地找到回酒店的路。
这一过程和传说中古希腊英雄忒修斯（Theseus）使用的方法类似。在进入牛头人弥诺陶洛斯的迷宫后，忒修斯解开了阿里阿德涅给他的线团，正是这个“线索”让他能够在杀死这头怪物之后找到返回的路。在繁忙的现代都市，线团并不是一种实用的导航工具，因此在实践中，没有地图的导航依赖于仔细的观察和记忆。
借助地图和不借助地图的导航之间的差别是至关重要的，这也适用于非人类动物。地图（无论是实体的还是存在于大脑之中的）提供了巨大的优势，尤其能够用来构建节省宝贵时间和精力的捷径，或者绕道而行以躲避危险和障碍。一些动物似乎确实会使用某种地图（尽管它们显然不是印刷在纸上的），但这一点很难证明，而探究这些地图是如何发挥作用的就更难了。这些是科学家们在探索动物的导航能力时面临的一些深层次的问题。
本书的结构反映了无地图导航和基于地图的导航之间的差别。在第一部分，我将重点放在了动物在没有地图的情况下是如何导航的；在第二部分，我讨论了不同动物使用各类地图的可能性，以及它们的大脑中存在类似地图的世界表征的证据；在最后一部分，我思考了动物导航科学对我们人类的意义。
每一章之间都用一个小故事隔开，以介绍动物导航的一些例子，通常是令人费解的例子，正文里无法恰当地容纳这些例子。我希望，这些例子不仅能够娱乐读者，还能揭示目前仍有很多谜团有待解开。
动物导航是一个庞大而复杂的研究领域，在这样一本简短的书中，我只能强调其中的一些重要主题。本书远不是对这个主题的详尽描述，因为它是针对普通读者而不是专业读者而写，所以我尽量避免使用专业术语。
我写的东西不仅反映了我的个人兴趣，在一定程度上也反映了我和那些塑造了我的研究道路的科学家的接触。我的注意力主要集中在描述动物们做了什么以及如何做，而不是讨论为什么。如果尝试回答最后一个问题，将会产生足以再写几本书的素材。
最后，我必须谈一谈动物福利。
在动物导航领域（就像其他研究领域一样），科学家们的工作受到严格的道德规范的约束，我采访过的所有人都非常认真地承担了避免施加痛苦的责任。但是他们当中的一些人仍然在进行让动物受到伤害的实验，而关于该主题的任何忽视他们工作结果的叙述不但是不完整的，而且极具误导性。
我坚信，我们应该尊重我们的动物伙伴，因此，我们必须避免轻率地把我们的需求置于它们的需求之前。我们如何确定哪些动物实验是合理的，这是个难以回答的问题，但至少我们应该尽自己所能，确保我们自己不去造成伤害。老实说，我一点也不确定我们对甲壳类和昆虫等动物的了解是否足以让我们有信心在这方面做出判断。
一些读者可能会觉得在追求知识的过程中伤害动物是绝对不合理的，在任何情况下都不合理。当然，全面禁止对动物进行有害的实验在伦理上是站得住脚的，不过我怀疑我们当中很少有人愿意承担这样做的后果，特别是当涉及医学研究的时候。但令人欣慰的是，近年来用于实验的动物的数量一直在减少（至少在英国是这样）。
关于动物科学研究的伦理问题存在很大争议，而我当然不会假装自己知道所有答案，但对科学家提出比我们其他人更高的标准肯定是不对的。
仰望天空的蜣螂
在法国南部闲逛了半小时的我被一只闪闪发亮的黑色蜣螂迷住了，当时它正不知疲倦地试图将粪球推上一个狭窄而陡峭的坡。一次又一次，每当粪球快接近顶部时，就会失去控制，因此它不得不回到下面重新开始，但最终它成功了，我简直想为其鼓掌。
古埃及人崇拜蜣螂，认为它象征着太阳神凯布利（Khepri）——他将太阳从地下世界滚到了东边天空。研究了它们多年的埃里克·沃兰特对蜣螂几乎表现出了同样的钦佩之情：“它们的意志力是如此坚定。这也是为什么与它们一起共事会如此美妙。在很多方面，它们就像小型机器——随时随地都在滚动粪球。”
沿直线滚粪球听上去可能不太像一项令人难忘的壮举。但请记住，蜣螂首先需要将粪便滚成一个精确的球体（否则它根本滚动不起来），然后它还需要用它最后面的那两条腿向后操纵粪球，穿过可能非常不平坦的地面。
在过去的20年里，沃兰特和他的同事玛丽·达克（Marie Dacke）开展了一系列关于蜣螂导航的有趣实验，这些实验引起了公众的广泛关注，并有一项获得了搞笑诺贝尔奖。该主办单位每年都会在波士顿举办颁奖仪式，以表彰那些“乍看之下令人发笑，之后发人深省”的科学研究。而设立它的初衷是鼓励人们关注我们周围世界的奇异之处，以及研究这个世界的科学家们的非凡且通常相当古怪的奉献精神。
尽管这一奖项不应该被太当真，但它以自己的方式在业界享有很高的声望，而且总是有真正的诺贝尔奖得主出席颁奖典礼。当沃兰特和他的团队上台领奖时，还有一个小女孩站在台上，每个获奖者都会向广大观众发表简短的演讲，以介绍他们的研究。这个小女孩的任务就是，当她觉得演讲者的内容变得无聊时，就让他们闭嘴。沃兰特是少数几个演讲未被打断的人之一。
在沃兰特的科研生涯之初，他研究的是蜣螂在黑暗中如何看东西。当时非洲蜣螂（也被称为“圣甲虫”）被引入澳大利亚是为了解决早期进口动物（牛）所带来的问题，因为当地的蜣螂只习惯于处理袋鼠的粪便，它们不知道该如何处理堆积如山的牛粪，而这些牛粪给当地农业造成了严重的损失。对初来乍到的非洲蜣螂来说，澳大利亚一定像天堂一样——堆积着大量粪便，而且没有竞争对手。它们开始迅速而高效地掩埋自己的当地表亲一直视而不见的东西，从而恢复了澳大利亚牧场的生产力，而且显然没有给其他动物带来任何麻烦。
1996年，沃兰特在南非的克鲁格国家公园（Kruger National Park）参加了一场关于蜣螂生态学的会议。在那里，他第一次听说滚粪球的蜣螂。和他所熟悉的那些甲虫不同，这些甲虫会将粪便铲起，并娴熟地将其塑造成小球，然后以最快的速度滚走。之后，它们会吃粪球或者在里面产卵，然后再将其掩埋起来，作为孵化出的幼虫的食物。
沃兰特记得自己听到演讲者说：“太神奇了，它们总是沿直线滚粪球，我不知道它们是怎么做到的。”他坐在观众席里兴奋地思考着：“我知道，我知道：它们一定是利用了夜空中的偏振光模式！”他举起手，问了一个问题，然后他的职业生涯就此改变了。
沃兰特和他的同事很快就证明了滚粪球的非洲蜣螂拥有可以探测偏振光的背部边缘区域，就像沙漠蚂蚁一样。后来，他和玛丽·达克开始探索这些甲虫在实际生活中如何用它来导航。很显然，这些甲虫之间争夺粪便的竞争是如此激烈，为了能带着战利品快速逃离，蜣螂必须尽可能沿直线将粪球从粪便堆上滚走。否则，它就有可能会与其他蜣螂发生冲突，并被抢走宝贵的货物。出发前，蜣螂会爬上它新塑造的粪球的顶部，表演一种奇特的圆圈舞，而在这一过程中，它会仔细地观察头顶上方的天空。
许多昆虫都在夜间活动，虽然它们的复眼在弱光条件下极为敏锐，但其视觉远不如鸟类或人类。因此，虽然它们在黑暗中的视力比我们更好，但它们眼中的世界比我们看到的要模糊得多。蜣螂能否看到许多单独的星星值得怀疑：也许那些明亮的星星除外。
最显而易见的可能性是它利用了夜空中最亮的光源，即月亮。由于蜣螂的觅食活动持续时间很短，所以它不需要考虑月亮方位的变化，但月亮仍然是一个变幻莫测的向导。它的相位不断变化，所以它反射的日光量差异很大，而且它每天升起和落下的时间也不一样。让事情变得更复杂的是，每月（阴历）都有几个晚上，“新月”在天空中和太阳离得太近，以至于根本看不见它。即便是满月时的光照强度也远远低于太阳，尽管它们的光谱大致相同。月光也含有紫外线，因此从理论上讲，你也可能会被月光灼伤，但这需要很长时间的照射。
蜣螂很好地适应了月亮的这种多变。首先，与其说它依赖月亮圆盘本身作为引导，不如说它更多地依赖月光的偏振模式（电矢量），就像蜜蜂和沙漠蚂蚁在白天利用太阳的偏振光一样。
在沃兰特和达克进行实验的南非地区，完全阴云密布的夜晚并不常见，但如果没有月亮，这些甲虫该怎么办呢？
关于蜣螂可以利用偏振月光设定路线这一发现引起了巨大的轰动，描述它的论文被发表在知名的科学期刊《自然》上。然而，几年后，沃兰特和达克却遭受了一场巨大的打击。一个晴朗的夜晚，他们在喀拉哈里沙漠边缘安营扎寨。漆黑的天空布满了星星，他们正在等待月亮升起，以便开始新的实验。
沃兰特向我描述了接下来发生的事情：
我们在外面放了些粪便，以便诱捕一些蜣螂，结果它们很快就飞了过来。然后它们开始做粪球——这些家伙！它们竟然在没有偏振光的情况下将粪球沿着完美的直线滚走了……我们俩变得非常紧张，因为突然之间，仿佛有人在我们耳边大喊：“《自然》撤稿，《自然》撤稿！”
因为一篇文章被证明是不准确的而被迫从科学期刊上撤回，是一种公开的羞辱，而从《自然》这样的顶级期刊上撤稿是最糟糕的。“当时我们喝了不少酒。”沃兰特回忆道，但最终他们两人又有了一个新想法：
等等，天空中有一条巨大的光带！银河。也许它们在利用那个作为向导——它们有可能在用那个吗？这附近没有别的东西可供它们使用了。
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