指南针怎么变成gps（没有GPS地图或指南针）

来源：科技日报如果你身在野外，没有GPS、地图或指南针，你会如何判断方位？对于习惯于使用工具的人类而言，根据大自然的线索认路是一件困难的事情许多动物在这一点上完胜人类，包括头朝下倒退着推粪球的屎壳郎近日，《昆虫学年鉴》上发表的一篇论文综合论述了蜣螂（俗称屎壳郎）如何借助日光、风向、银河和月亮偏振光判断方位，以便高效将粪球滚走 ，今天小编就来聊一聊关于指南针怎么变成gps?接下来我们就一起去研究一下吧!

指南针怎么变成gps

来源：科技日报

如果你身在野外，没有GPS、地图或指南针，你会如何判断方位？对于习惯于使用工具的人类而言，根据大自然的线索认路是一件困难的事情。许多动物在这一点上完胜人类，包括头朝下倒退着推粪球的屎壳郎。近日，《昆虫学年鉴》上发表的一篇论文综合论述了蜣螂（俗称屎壳郎）如何借助日光、风向、银河和月亮偏振光判断方位，以便高效将粪球滚走。

该研究由来自瑞典和南非的科学家合作完成。研究第一作者、瑞典隆德大学生物学家玛利·达克长期研究屎壳郎导航问题，曾因此获得2013年搞笑诺贝尔奖生物学和天文学奖项。

“参照太阳方位推动粪球”不是埃及传说

全世界已知的蜣螂大约有8000多种，大部分蜣螂会挖地道将粪便运走，只有约600种蜣螂有滚粪球的习性。它们把粪球当作食物或求偶的礼物，雌性也会将卵产在粪球中，确保后代一出生就能吃上新鲜的粪。

因为同类之间经常发生抢劫事件，快速把粪球推到安全的地方很重要。“在南非，屎壳郎简直能让大象粪便活起来，一个粪堆里就能有成百上千只屎壳郎，而且它们还会互相冲撞，试图抢走粪球。”研究共同作者、隆德大学神经行为学家埃里克·沃伦特说，“所以它们一定不希望绕了一圈又回到闹哄哄的粪堆去。它们会朝着任意方向沿直线走，尽快离开现场。”这段路程的时间相对固定，大约是6分钟。

走直线其实比我们想象的要困难。2009年的一项研究曾经让人类在德国的森林中和撒哈拉沙漠里行走，发现在看不到太阳的时候，人们就会原地绕圈。如果蒙上眼睛，人们甚至会围绕一个直径20米左右的圈子打转。在其它动物身上也能观察到相似现象，这是因为步态不对称等原因导致的。那么，蜣螂是怎么走直线的呢？

屎壳郎在古埃及被称为圣甲虫。古埃及人相信，太阳被屎壳郎推动着滚过天空，便有了日升日落。赫拉波罗还提出，屎壳郎会参照太阳方位将粪球从西推向东。但直到2003年，科学研究才证实了这个结论。

达克和南非金山大学的研究者们研究了5种蜣螂，发现它们在自然环境下通常朝着太阳的方向滚粪球。而如果他们用镜子反射太阳，同时遮挡真正的太阳，实验场地中的蜣螂就会朝着镜中太阳的方向跑。还有研究使用LED作为“人造太阳”，也得出了相似的结论。

最新研究发现，如果用纸板做一顶宽边太阳帽，戴在蜣螂头上遮挡光线，它们的路线就会变得弯弯曲曲。

可借助风向和夜间天象判断方向

如果在中午，太阳处于高点，蜣螂要怎么判断方位呢？2019年的一项研究发现，南非的一种蜣螂可以根据风向判断方位。这种蜣螂生活在卡拉哈里沙漠，这里每到正午就会刮起强风，这是因为上午太阳将地面烤热后热空气上升导致的。达克推测它们可能利用触角感知风向。

实验表明，如果将两台桌面风扇面对面放置，开启其中一台，实验场地上的蜣螂就会选定一个方向滚粪球。而如果中途关掉这台风扇，开启对面的风扇，蜣螂就会掉头朝反方向走去。换言之，它们并不在意风具体朝哪个方向吹，而是只将风向作为判断方向的参考，并且假定风向短时间内不会发生改变。而且一旦过了正午，太阳不再处在正上方，它们就会无视风向，重新将太阳作为主要的参考线索。

除了借助阳光和风向判断方位，蜣螂还掌握着更酷炫的技能：夜观天象。研究团队在南非约翰内斯堡的天文馆，利用模拟星空观察蜣螂的行为，证实银河的方向能够影响蜣螂的行走路径。

蜣螂还是第一个被发现使用月亮偏振光导航的动物。在遇到大气层中的微粒时，太阳光或月光会发生散射，产生偏振光，也就是光的波动方向一致，这会在天空中形成一种固定的、类似指南针的纹样。此前科学家已知蜜蜂、蚂蚁等昆虫会利用太阳偏振光导航，而月光偏振光的亮度只有太阳光的百万分之一。

达克等人注意到，一种夜行性的蜣螂只有在月明之夜才能走直线。为了确认蜣螂确实使用月亮偏振光进行导航，他们使用一块板子遮挡，让蜣螂无法直接看到月亮，并使用偏光镜将月光扭转90度。蜣螂一个急转弯，验证了研究者的猜想。

其他研究还表明，蜣螂不会依靠地面上其他物体判断方位。研究共同作者、瑞典斯德哥尔摩大学的埃米利·贝尔德说，这可能是因为蜣螂没有固定的巢穴，而是不断从一个粪堆流浪到另一个粪堆，记住地面环境对它们来说没什么帮助。

研究者们希望最终能够理解蜣螂导航的神经机制。他们正在把蜣螂和借助地面环境线索导航的金龟子进行对比，并试图理解蜣螂导航过程中的神经电活动，这需要为它们佩戴一个迷你“脑电帽”。他们还发现，在搓好粪球之后蜣螂不会马上出发，而是会爬上粪球停留数秒钟，四处张望。他们推测这个行为可能是为了快速掌握环境线索。（编译 戚译引 据环球科学）