许多人都知道，家里养的鸽子可以从离家几十、几百甚至上千公里的地方飞回家里；燕子等候鸟每年都在春秋两季分别从南方飞回北京，又从北方飞到南方；一些海龟从栖息的海湾游出几百几千公里后又能回到原来的栖息处。它们是如何辨别方向的？尤其是在茫茫的海洋上。难道它们也像人类航海时一样使用指南针吗？大量的和长期的观察研究表明，这些生物从原居处远行后再回到原居处，的确是与地球磁场有关的，或者可能有关的。我们来看看一些观察研究的情况。
首先关于鸽子的观察研究。曾将两组鸽子分别绑上强磁性的永磁铁块和弱磁性的铜块，在远离鸽巢放飞后，绑有铜块的鸽子全部都飞回鸽巢，但大部分绑有永磁铁的鸽子却迷失方向而未返回鸽巢。这表明永磁铁的磁场干扰，使鸽子不能识别地球磁场。又曾将一组鸽子放置在鸽巢和与鸽巢的地球磁场相同的地磁共轭点（距鸽巢数千公里）之间的中点处，放飞后这些鸽子大约有一半飞回原来的鸽巢，其余的.鸽子却飞到鸽巢的地球磁场共轭点处了。这表明鸽子是依靠地球磁场来识别鸽巢的。还有一些观察显示，鸽子在无线电台等强电磁场附近常会迷失方向。这表明强的电磁场会干扰鸽子识别地球磁场。是什么使鸽子能识别地球磁场呢?进一步观察研究发现鸽子头部含有少量的强磁性物质四氧化三铁（Fe3O4）。我国古代的司南指南器就是利用天然磁铁矿石制造的，其主要成分也是Fe3O4。但是鸽子是否是利用其头部的Fe3O4导航?又是如何利用Fe3O4导航的?这些都是需要进一步研究的问题。
其次关于海龟回游的观察研究。对出生在美国东南海岸的一种海龟游动进行的观察显示在图4中，幼海龟在大西洋中沿着顺时针路线出游，经过若干年后又能回到出生地产卵。这些海龟是依靠什么导航呢?有的观察研究者认为同地球磁场有关，并进行了这样的实验研究。在装有海水并加上人造磁场的大容器中，观测到磁场的确影响海龟的航行。当人造磁场反向时，海龟的游动也反向。这表明磁场是影响海龟的航行的。但是磁场影响海龟航行的程度和机制等都是需要进一步研究的。
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