B科学新闻，一月ack是嗡嗡的有报道称，这只浑身是屎壳子壳的卑微的大车，用一种宏伟的方法找到了自己的道路:银河系。这些小动物已经被展示过了利用月球的偏振光以确定方位并直线移动他们有臭味的货物。但研究人员知道有一个后备机制，因为在月亮升起较晚的晚上，昆虫的方向感仍然很好。瑞典隆德大学的一个研究小组在卡拉哈里沙漠的夜空下和天文馆的受控环境下测试了他们的研究对象。在这两种情况下，能看到银河燃烧带的甲虫都能自如地移动，而那些只能看到最亮恒星或根本看不到恒星的甲虫则会消失。其中一名研究人员说:“这是一条老土，但它是天空中的一条高速公路，一条很大的通道:银河系。《纽约客》．
这些生物已经被证明可以利用月球的偏振光来确定方向，并沿直线移动它们难闻的货物。
我们可能会为我们精巧的交通工具而自豪，但动物本身也能在游泳、疾跑和飞行等方面表现出非凡的技艺，而且往往精确度极高。黑脉金斑蝶太阳定向在美国北部和墨西哥之间穿行数千英里;在海上，海豹似乎是靠一种孤星．虽然动物四处迁徙的动机很简单——繁殖和喂养——但它们这样做的机制却不简单。动物拥有特殊的罗盘、时钟、距离感应技术和内部地图。下面的例子是以2012年出版的那本书为指导的《自然的指南针:动物导航的奥秘》，作者：詹姆斯和卡罗尔·古尔德。
细菌的糖分激增
为了向食物来源移动，细菌会比较化学物质(通常是糖)的浓度，然后向浓度更高的区域移动。他们通过延时技术做到这一点。这种微生物每隔几秒钟就会停下来，然后向任意的方向冲去，通常是借助鞭毛，一种微小的触须来推动它。它会“品尝”自己所处的位置;然后，细胞壁中的特殊蛋白质根据化学物质的浓度向细胞内释放大量的带电离子，并控制细菌是移动还是静止。如果新地点比上一个地点有更丰富的选择，微生物在尝试新的东西之前会在那个方向上持续更长的时间。浓度增加得越快，小生物在再次碰运气之前等待的时间就越长。
百慕大萤火虫的性摆动
从一个地方到另一个地方，时间和地点一样重要。也许，按时间顺序排列的最佳奇观要数发光的百慕大萤火虫了，它们从淤泥中蠕动到海洋表面，在阳光的照射下交配，每一个月亮周期一次——更准确地说，是在满月后的第三个晚上，日落后57分钟。这些小环节动物似乎至少有三个计时器(或者可能有一个执行所有这些功能):一个用来选择正确日期的月钟;当天气多云时，它可以判断太阳何时落山;还有一个秒表，用来计算日落后的分钟数，并精确地指出古尔德夫妇所说的“合意时刻”。
箭蚁的行军
虽然在友好气候下的蚂蚁可以依靠气味小道或地标来找到它们在寻找食物后返回洞穴的路，但炎热的太阳、刺骨的风和撒哈拉沙漠的干燥沙子使这种策略对沙漠居民来说是行不通的一种蚂蚁蚂蚁。然而，无论寻找食物的道路有多么曲折，这些生物几乎总是能回到家。一个由德国和瑞士研究人员组成的研究小组用一种新颖而残忍的方法找出了原因。他们在找到食物来源后绑架了蚂蚁，将猪鬃粘在一些蚂蚁的腿上，并切断其他蚂蚁的部分腿。当不幸的被绑架者被释放时，那些“高跷”的人飞出了他们的巢穴，而那些“树桩”的人则没有飞到。这些蚂蚁似乎一直在使用“里程计”来记录它们向外行走的步数——可能是使用了本体感受器，也就是嵌在蚂蚁解剖结构中记录它们运动的神经细胞。这个里程计可以让昆虫进行所谓的“路径整合”:跟踪飞行的方向和距离，这样它们就可以随时知道自己相对于起点的位置。一旦蚂蚁的步数改变，它们计算回家的路线就不再准确。但是，当这些经过手术增强的蚂蚁被送回它们的巢穴，并在第二天出发觅食时，它们准确地计算了两边的步数，并顺利地回到了家。
蜜蜂之舞
蜜蜂带着一簇簇花粉在蜂箱里来回嗡嗡作响，每次行程可达5英里，一天可达500次。当它们找到丰富的食物来源时，就会在蜂巢前跳一段“摇摆舞”:一个8字形的旋转，为其他蜜蜂的盛宴编码方向。
食物越远，蜜蜂舞得越久;每次摆动表示一个单位的距离，长度取决于亚种。横贯八字形两半部分的线的倾斜度对应着食物相对于太阳方向的角度。小蜜蜂可以了解到太阳是顺时针旋转(北半球)或逆时针旋转(南半球)，并在回家传播消息的时间内补偿太阳在天空中移动的距离。当太阳被遮住时，蜜蜂们能出现来观察天空中光线偏振的独特模式1确定太阳在哪里。
当蜜蜂离开蜂巢时，它们通过测量“视觉流量”来记录距离，“视觉流量”是它们下方纹理表面的移动速度。这似乎让他们可以通过航迹推算法来确定自己的位置，航迹推算法是指从一个已知位置出发的方向和速度，从而让他们绘制出一个位置。蜜蜂可能还能形成认知地图——局部区域的内部表征，而不是一套定向指示。
食物越远，蜜蜂跳舞的时间就越长；每一次摇动传递一个单位的距离。
在一项实验中，詹姆斯·古尔德训练蜜蜂乘小船到达一个接站。当他们回到蜂巢时，侦察兵跳过了地点。蜜蜂不喜欢在水上飞行。当舞蹈指向湖中央的一个点时，没有一只蜜蜂会被说服跟随它，但当船移到遥远的海岸时，新招募的蜜蜂会更高兴地回到那里。对这个结果的一种解释是，这些不情愿的昆虫比较了舞蹈指向它们自己所在区域的地图，提前知道舞蹈所在区域被水包围了。但当舞蹈指向靠近海岸的地方时，他们准备去看看。
老鼠的智能导航
老鼠似乎能够绘制出它们所处环境的地图。让老鼠在迷宫中自由活动，即使没有隐藏食物和惩罚的激励，它们也会学会迷宫的布局。消除奖励的障碍，老鼠就会知道走捷径。把一只老鼠带出一个通电的迷宫，几天后它会记得逃到安全的地方。雄性和雌性大鼠都有条理地探索辐条形迷宫的八条臂，尽管雌性大鼠更喜欢用视觉标记来识别哪些部分被探索过，而雄性大鼠则倾向于回忆它们转弯的角度。
至少有三种神经元在老鼠的导航中发挥作用。”网状细胞当老鼠在空间中的特定位置移动时开火，对应于一个非常规则的六边形网格上的点，而“头部方向细胞”则根据生物面对的方式开火。这些数据触发了第三种神经元“定位细胞”，当老鼠移动到熟悉的位置时，这些神经元会自行启动。高尔德夫妇将这一在海马体中发现的系统与“心理绘图表”进行了比较，该表在出生时就已固定，并通过经验和探索填写。这一系统很可能存在于其他哺乳动物中，包括人类。阿尔茨海默病患者常见的早期症状之一是定向障碍和导航障碍，大脑退化的第一个区域是海马体。
海鸟难闻的飞行
大翅海鸟家族被称为原翅海鸟，包括信天翁、海鸥和海燕，它们被认为可以通过嗅觉穿越海洋。它们的神经解剖学表明，根据前脑被称为“嗅球”的鼻涕虫形状区域的大小，它们有高度发达的嗅觉。在寻找鱼类、腐肉和磷虾的征途中，信天翁在回到它们喜欢安家的海洋中央的小岩石片之前，会穿越数千英里的海洋。
神经生物学家加布里埃尔·内维特的研究加州大学戴维斯分校这表明，在小到几百平方英里的距离，信天翁利用视觉标记和气味羽(如死鱼或鱿鱼)向它们的晚餐移动。她推测，在更大的空间里，它们可能能够根据微生物的气味记忆嗅觉地图，而微生物的积累部分取决于海底的深度和地形。某些海洋特征，比如水下山脉，往往会吸引大量的浮游生物，它们的消化过程会产生一种难闻的含硫化合物，鸟类可以察觉到。到了晚上，鸟儿们变得懒惰起来:它们漂浮在水面上，等待水流把它们拖到有食物的路径上。
候鸟的内部地图
候鸟完成了非凡的航海壮举，但其技能背后的科学是有争议的和不断发展的。夜游者喜欢夜游草甸琵琶一种会唱歌的鸟，被认为把它们的星星放在极点，也就是天空中星星和太阳旋转的位置。许多物种在黄昏时飞行，此时高度偏振光的暗带滑过天穹的最高点。这时,乐队是垂直于直线运行在太阳升起的地方,它集,称为方位,所以让这些鸟很容易确定真北,位于极化带消失在地平线以下,介于太阳升起,它集。
但和所有优秀的航海家一样，候鸟也有后备系统。如果一只欧洲知更鸟飞进一个它无法逃脱的黑暗空间，它的爪印图案将显示它在西北方向跳跃，无论季节如何。这些鸟正在探测从北极和南极发出的磁力线，以确定飞行方向。然而，磁性并不是最可靠的指南。地球的磁力线在两极之间并不精确地呈南北走向，这会在指南针方向和正北方向之间产生所谓的“磁偏角”，这取决于你在地球上的位置。地球的磁极也会漂移，每隔几千年就会改变磁极。因此，似乎鸟类从磁极获得的任何罗盘或地图都需要根据其他测量值进行校准，例如它们的天体罗盘。
一些科学家，如法兰克福歌德大学的神经生物学家Gerta Fleissner，认为某些鸟类上喙中微小的磁铁矿晶体可能会提醒生物注意磁场的方向。这似乎是受限知更鸟例子中起作用的机制，也被认为是蝾螈、多刺龙虾和海龟定向的原因。然而，20世纪70年代Roswitha和Wolfgang Wiltschko的研究表明，当磁场向下倾斜时，即所谓的“倾斜度”或“倾斜度”，磁场从南极的直线向上缓慢移动到北极的直线向下，robins会将该倾斜度解释为北，无论磁拉力的方向或“极性”如何，磁铁矿受体都无法解释这种现象，所以研究人员不得不寻找更奇特的解释。
更多最近的研究这表明磁性晶体可能是鸟类免疫系统的一部分，而不是磁性信息的探测器。其他的研究指出了鸟类迁徙者眼中存在的一种量子机制，这种机制或许能让它们看到磁场。一种被称为隐色素的光学蛋白质被认为在光线照射下会变成量子态，两个未配对的电子在两个分子周围快速移动，这种结构被称为自由基对。如果这些电子平行旋转，系统就会以三重态存在;如果它们相互旋转，就称为单线态。在这个由亚原子粒子组成的精细生物化学网络中运行磁场，将会把系统推向单线态或三重态，这取决于磁力线的方向。该理论认为，眼睛对这些状态的平衡的敏感性将使鸟类能够感知磁场线，就像一条贯穿三维空间的线，并利用它来设定飞行的罗盘。
其他研究指出，在鸟类迁徙者眼中，存在一种量子机制，使它们能够看到磁场。
鸟类甚至能够内化包含整个大陆甚至地球本身的地图。长喙水鸟被称为bar-tailed黑尾豫每年冬天从阿拉斯加飞往新西兰，飞行约7000英里，有时会在南太平洋的美拉尼西亚群岛停留。在没有认知地图的情况下，很难解释这种准确性。同样，每年秋天，成群的白冠麻雀在加拿大北部和美国西北部，向南飞行几千英里到达西南和墨西哥的繁殖地。来自瑞典隆德大学的研究人员在华盛顿州捕获了一些这些鸟的年度迁徙，并在黑暗中把它们带到新泽西在国家的另一边. 这些未成年的鸟儿向南飞，显然没有记录到迁徙的情况。但成年人纠正了这一变化，向西西南飞到正确的目的地，这表明他们通过经验获得了某种大比例尺地图。
红海龟的磁力游泳
红海龟在毫无特色的海洋中游了很长一段距离，然后不知疲倦地回到它们出生的海滩。无论小海龟是在莫桑比克海岸还是佛罗里达海岸孵化出来的，它都会首先发现周围光线的扩散，然后冲向它能看到的最明亮的区域。由于水的反射特性，这几乎总是朝向海洋。一旦它们被海水包围，这种方法就失效了，所以孵化的小海龟就会转向海浪从公海来的方向。
海龟体内似乎也有大西洋的磁场地图。2011年，来自北卡罗来纳大学教堂山分校把一窝小海龟扔进游泳池，重现了地球上两点的地磁状况。实验已经表明，海龟可以利用地球磁场的强度来判断纬度。地球磁场在两极附近最强，并大致沿南北轴变化。但是经度敏感度更神秘，因为没有明显的东西方向的线索。然而，当研究人员将波多黎各附近大西洋西部的磁场条件输入系统时，孵化的小海龟会向东北方向游去，就像它们在被称为大西洋环流的漩涡中航行时一样。当研究小组将系统设置在2300英里外、位于大西洋东部、纬度相同但经度不同的佛得角群岛周围的水域时，海龟正确地朝向了西北方向。就像人类利用经度和纬度在地图上确定一个位置一样，海龟解析磁力矢量来确定它们相对于目的地的位置。
