許多人都知道，家里養的鴿子可以從離家幾十、幾百甚至上千公里的地方飛回家里；燕子等候鳥每年都在春秋兩季分別從南方飛回北京，又從北方飛到南方；一些海龜從棲息的海灣游出幾百幾千公里后又能回到原來的棲息處。它們是如何辨別方向的？尤其是在茫茫的海洋上。難道它們也像人類航海時一樣使用指南針嗎？大量的和長期的觀察研究表明，這些生物從原居處遠行后再回到原居處，的確是與地球磁場有關的，或者可能有關的。我們來看看一些觀察研究的情況。
首先關于鴿子的觀察研究。曾將兩組鴿子分別綁上強磁性的永磁鐵塊和弱磁性的銅塊，在遠離鴿巢放飛后，綁有銅塊的鴿子全部都飛回鴿巢，但大部分綁有永磁鐵的鴿子卻迷失方向而未返回鴿巢。這表明永磁鐵的磁場干擾，使鴿子不能識別地球磁場。又曾將一組鴿子放置在鴿巢和與鴿巢的地球磁場相同的地磁共軛點（距鴿巢數千公里）之間的中點處，放飛后這些鴿子大約有一半飛回原來的鴿巢，其余的鴿子卻飛到鴿巢的地球磁場共軛點處了。這表明鴿子是依靠地球磁場來識別鴿巢的。還有一些觀察顯示，鴿子在無線電臺等強電磁場附近常會迷失方向。這表明強的電磁場會干擾鴿子識別地球磁場。是什么使鴿子能識別地球磁場呢？進一步觀察研究發現鴿子頭部含有少量的強磁性物質四氧化三鐵（Fe3O4）。我國古代的司南指南器就是利用天然磁鐵礦石制造的，其主要成分也是Fe3O4。但是鴿子是否是利用其頭部的'Fe3O4導航？又是如何利用Fe3O4導航的？這些都是需要進一步研究的問題。
其次關于海龜回游的觀察研究。對出生在美國東南海岸的一種海龜游動進行的觀察顯示在圖4中，幼海龜在大西洋中沿著順時針路線出游，經過若干年后又能回到出生地產卵。這些海龜是依靠什么導航呢？有的觀察研究者認為同地球磁場有關，并進行了這樣的實驗研究。在裝有海水并加上人造磁場的大容器中，觀測到磁場的確影響海龜的航行。當人造磁場反向時，海龜的游動也反向。這表明磁場是影響海龜的航行的。但是磁場影響海龜航行的程度和機制等都是需要進一步研究的。
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