火星射手第三宫（推粪球只走直线的屎壳郎）

你有自信跟屎壳郎比试一下吗？

不，不是比试滚粪球，那是屎壳郎赖以敷口的职业技能，没有经验的你肯定比不过。比个简单的，挑一个每天你都在使用的技能跟它比比看：比赛走路，看谁能走直线。

挑战由屎壳郎提出，担心你不敢应战，它还给自己多加了2个要求，一是推粪球，二是倒立着走。而你，不用负重只要正常迈步往前走就行了。

别小看了推粪球，屎壳郎推动的是比自己重50倍的粪球，如果换成70公斤的你的话，你得推动3吨半重的粪球才算公平。其实重50倍的粪球对屎壳郎来说是小菜一碟，它的最好成绩是推动比自己重1141倍的粪球，记录由族群里的角蜣螂（Onthophagus Taurus）创下。

现在你有兴趣参赛了吗？由你代表人类跟屎壳郎比赛走直线。比赛分3场，第一场在阳光下的森林里，第二场在阴天的森林里，第三场在月光下的沙漠里。

我们先来看你的表现，再对比屎壳郎的表现，分出胜负。如果比赛平局的话，加赛第四场：在没有月亮，只有漫天繁星的沙漠里。

走直线的人类

蒙住眼睛的你，走不了直线。屎壳郎跟你一样，它的体内也没有直线指示器，蒙住眼睛之后，走得歪歪扭扭。你俩走路时，都是靠视觉来辨认方向。在城里，你依靠周围的建筑定位方向。在没有去过的森林里，你的定位参照物只有头顶的太阳了。如果是阴天的森林，那你只能靠观察树木，凭经验定位了。

德国科学家简·索曼（Jan Souman）在德国比恩瓦尔德森林做了实测，让6名参试者步行3～4个小时，要求他们按照指定的方向尽量走直线，GPS记录下他们的行走轨迹。

上图是6名参试者的行踪。红色点是出发地，每个人的指定方向都不同。2根黄线MJ和SM，他俩是在有太阳的情况下行走，黄线上的白色箭头是当时天空里的太阳方向。黄线很直，证明在有太阳的森林里，人类能走直线，你通过了第一场比赛。

4根蓝色的线，是4名参试者在阴天时的路径，没有一根直线。失去了太阳的定位，在阴天的森林里，人类不能走直线，你没有通过第二场比赛。

简·索曼接着做实测实验，这次的场地是撒哈拉大沙漠。

上图是3名参试者的行踪。红线是白天，红线上黑色的箭头是太阳的方向，红色的箭头是要求参试者行走的方向，2名参试者都偏离了指定的方向，但行走的路线还算是直线吧。

蓝线是夜晚，蓝线上的箭头是月亮的方向，蓝色箭头是要求参试者行走的方向。在有月亮的时候，参试者行程符合要求，到后来月亮被云层遮挡了，天上只有星光照亮，参试者转了一个急转弯，变成了朝着来时的方向走回去了（黄色圆圈所示）。这次测试证明：在有月亮的沙漠里，人类能走直线，你通过了第三场比赛。在只有星光的沙漠里，人类不能走直线，你没有通过加赛的第四场比赛。

人类的比赛结束了，接下来看屎壳郎的表现。[头条-法兰西is培根-未经授权请勿转载其他平台]

太阳和月亮下的屎壳郎

走直线是你和屎壳郎的最佳选择，你沿着一条直线走，路程最短，最省力气。屎壳郎沿着一条直线推粪球，能最快地离开粪源地，不再回来。如果它前进的方向走偏了，把粪球重新推回粪源地的话，其他伙伴会停止手边正在滚的粪球，过来打它，并抢走它已经滚圆的粪球。

沿着一条直线走，是屎壳郎保住劳动果实的最佳策略。在阳光下的森林里，屎壳郎离开粪源地，倒立着用后腿推球，虽然是倒行，它一直保持着走直线，上坡下坡都没有改变方向。滚动中的粪球突然撞到了一个树桩，偏离了路线。

走歪了的屎壳郎停下了脚步，跳上粪球，冲着太阳跳了一会儿舞。古埃及人认为屎壳郎迷路时冲着太阳跳舞，是在寻求太阳神的指引，而太阳神一直爱护着它，每次都给它指出了正确的方向。得到太阳神眷顾的屎壳郎在古埃及有个名字叫做“圣甲虫”，它推动粪球的行为象征着星球在天空中的运转。

得到太阳指引的屎壳郎重新开始推粪球，这时粪球回到了原来的方向，继续走直线。屎壳郎通过了第一场比赛。

第二场比赛在阴天的森林里，失去太阳指导的屎壳郎跟你一样，走不了直线。

当太阳下山，月亮初升时，屎壳郎遇到障碍后，跳上粪球，冲着月亮跳跳舞，然后恢复原方向，继续走直线。不仅是太阳神，就连月亮神也为它指明正确方向，它通过了第三场比赛。

3场比赛过后，你和屎壳郎战成平手。不过，你俩的定位方式有点儿不同，你是根据太阳和月亮在天空中的位置来确定自己所在的方向，而屎壳郎是根据太阳和月亮在天空中的偏振光线确定方向，受到太阳神和月亮神眷顾的屎壳郎能看见你看不见的偏振光。

当阳光和月光穿过大气层，经过水汽和空中微粒的折射，会在天空中形成一种围绕着天体发散的纹路，叫做天体偏振光。简单地说，自然光在各个方向上均匀传播，而偏振光，在各个方向上传播振幅不一样，有的方向强有的方向弱。天体偏振光可以看出光线在不同传播方向上有明有暗的区别。

当屎壳郎跳上粪球时，仰头寻找太阳，它在粪球上旋转几个舞步，调整自己跟太阳偏振光的角度，对准角度后，就能继续按照原方向推动粪球了。虽然月亮的光线比太阳暗淡了百万倍之多，但赞比西亚屎壳郎（Scarabaeus zambesianus）也能看见月亮偏振光，根据月光调节方向。

为什么说屎壳郎是根据偏振光而不是天体位置确定位置的？瑞典隆德大学团队做了一个实验，在月光下，给赞比西亚屎壳郎带上一幅滤光眼镜，用滤光片改变月亮偏振光的方向。上图黑点处是给屎壳郎带滤光片的时候，接下来的路程里屎壳郎改变了行走的方向，往右偏离70度。当把滤光片取下来后，屎壳郎重新回到正确方向上行走。

现在到了加试的第4场比赛，在没有月亮只有星光的沙漠里走直线。太阳和月亮是明亮的单一天体，屎壳郎能够区分出天体偏振光。在漫天繁星的天空中，群星闪烁，光线彼此交映，单一天体偏振光指路失去了作用。屎壳郎失去了天体偏振光的指引会迷路吧？--并没有，它还能走直线，接下来看它的第4场加赛。

星光下的屎壳郎

屎壳郎族群里，有些队伍在白天活动，比如赞比西亚屎壳郎喜欢在白天和初月上升时分活动。族群里还有另外一些队伍是夜行侠，比如萨提洛斯屎壳郎（S.satyrus）。

团队给夜行屎壳郎设计了一个圆形场地，把屎壳郎放在圆圈的中心，记录它在没有月亮只有星光的情况下走出场地的时间。如果它只走直线的话，很快就能走出场地，如果绕路的话，很久都走不出来。

有月亮时，屎壳郎径直走出了场地。左图是没有月亮，只有星光时，它的路走得没有那么笔直，多花一点儿时间走出场地。团队给屎壳郎戴上一顶纸帽子，挡住了它仰望星空的视线，只能看到脚底的屎壳郎迷路了，绕了很多路才凭运气走出场地。中间的图是星空被遮盖后的屎壳郎路径图。

为什么屎壳郎能在星光下辨认方向，难道它能看懂星座，观星辨位？团队把夜行的屎壳郎带到南非的约翰内斯堡天文馆看星空。天文馆圆顶的天花板上，有4000颗恒星和银河系。屎壳郎在5种情况下参加测试，1、有4000颗恒星和银河系的完整星空；2、只有银河系；3、去除18颗最亮的恒星，只留其他暗淡的恒星；4、只有18颗最亮的恒星；5、完全黑暗。

左图是野外测试结果，右图是天文馆内测试结果。完整星空下，屎壳郎在天文馆内的表现和野外一样好。只有银河时，它需要多一点儿的时间走出场地。只有4000颗暗淡星光时，走出场地的时间会更多一点儿。如果只有18颗恒星的话，它的表现很糟糕。

天文馆测试证明了屎壳郎看不懂星座，它看懂的是漫天星光。在漫天繁星，或者明亮银河的指引下，它能找到正确的方向。

屎壳郎能看懂银河和繁星星光的实验研究，获得了2013年的搞笑诺贝尔奖。带屎壳郎去天文馆看星星，虽然行为很搞笑，但是意义重大，这是第一次证明了昆虫能用星空定位。

除了能看见太阳月亮的偏振光外，还能看懂星光的屎壳郎，在跟人类比赛的第4场加赛中胜出。

推粪球只走直线的屎壳郎，愿星辰照亮你前进的方向，一路顺风。

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#科学有意思#

参考资料：

1：“Walking straight into circles,” by Jan L.Souman, etc. Current Biology

2：“The dung beetle dance: an orientation behavior?” by Baird, E. etc. PLOS One

3：“Animal behavior: insect orientation to polarized moonlight,”by Dacke, M. etc. Nature

4：“Dung beetles use the Milky Way for orientation,”by Dacke, M. etc. Current Biology

附：今天更新自然界的秘密系列文章，这是第11篇：星光指引下的昆虫。

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