เมื่อสัญชาตญาณการรับรู้การเปลี่ยนแปลงรอบตัว บ่งบอกถึงฤดูกาลกำลังจะเปลี่ยนผ่าน ในทุก ๆ ปี เหล่านกที่อยู่ในเขตอบอุ่นเริ่มเตรียมความพร้อมสำหรับลมหนาวที่กำลังจะมาถึง ในแหล่งอาศัยที่มีสภาพอากาศที่เลวร้ายและอาหารกำลังจะหมดลงในไม่ช้า มีความจำเป็นต้องหาที่อยู่และแหล่งอาหารใหม่ เพื่อที่จะให้พอใช้ชีวิตอยู่ตลอดช่วงฤดูหนาว จากสภาพแวดล้อมและความกดดันของสภาพอากาศเหล่านี้ ทำให้นกตัดสินใจที่จะเคลื่อนย้ายถิ่นที่อยู่หรือที่เรียกว่า “การอพยพ”
ซึ่งหลังจากหมดช่วงเวลาการอพยพ นกก็จะกลับมายังรังหรือแหล่งอาศัยเดิมที่มันจากมา เส้นทางการอพยพไปยังเป้าหมายนั้นไกลแสนไกลเป็นหลายร้อยกิโลเมตรอาจจะทำให้มันบินออกนอกเส้นทางได้ นกจึงมีเครื่องมือช่วยให้มันสามารถไปถึงเป้าหมายได้สำเร็จ เช่นเดียวกับการเดินทางของคนที่ต้องใช้ระบบนำทางอย่าง GPS ระบบนำทางนกนั้นมีสิ่งที่เรียกว่า Orientation และ Navigation ซึ่งดูเหมือนว่าคำสองคำนี้อาจจะคล้ายกัน แต่ความหมายของทั้งสองคำนี้แตกต่างกัน โดย Orientation เหมือนกับเข็มทิศ
ส่วน Navigation เหมือนกับแผนที่ โดยนกจะมีทั้งเข็มทิศและแผนที่ ซึ่งนกจะหาจุดอ้างอิงไม่ให้หลุดออกจากเส้นทางการบินอพยพ โดยสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่จะเป็นสิ่งที่ครอบคลุมพื้นที่การบินของนกสามารถเห็นได้ง่าย เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กโลก นอกจากนี้ยังมีอย่างอื่นที่นกใช้เป็นตัวบอกทิศ เช่น ดาวบนฟ้า กลิ่น เสียง เป็นต้น
ตัวอย่างของจุดอ้างอิงที่ใช้เป็นเข็มทิศ
1. สนามแม่เหล็ก (Magnetic field)
นกสามารถรับรู้สนามแม่เหล็กจากโปรตีนที่ชื่อว่า คริพโตโครม (Cryptochrome) ในตาของนก โดยแสงไปกระตุ้นอิเล็กตรอนตัวหนึ่งในโมเลกุลของคริพโตโครมและส่งสัญญาณไปยังระบบประสาท ทำให้สามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กได้ ซึ่งอวัยวะที่รับรู้สนามแม่เหล็กนี้ไม่ได้มีแต่ในตาเท่านั้น นกบางชนิดมีสัมผัสพิเศษนี้อยู่ที่บริเวณขอบจะงอยปากและในรูจมูก โดยใช้อนุภาค Iron oxide มาทำหน้าที่เป็นตัวรับสัญญาณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อบอกทิศทางในการอพยพ
2. การใช้ดวงอาทิตย์นำทาง (Sun compass)
นอกจากสนามแม่เหล็กแล้ว แสงจากดวงอาทิตย์ก็เป็นสิ่งหนึ่งที่กระตุ้นให้นกออกหากิน เป็นนาฬิกาชีวภาพ (Circadian clock) และยังช่วยในการหาทางกลับรังอีกด้วย มีการศึกษาในนกพิราบพบว่า เมื่อทำการให้แสงปลอมแก่นกแทนแสงจากดวงอาทิตย์นาน 6 ชั่วโมง ทำให้นกเข้าใจว่าเป็นเวลาตอนเที่ยง แต่ที่จริงแล้วเวลาที่ปล่อยนกกลับเป็นเวลาในตอนเช้า พบว่านกกลับรังผิดทาง แสดงให้เห็นว่านกพิราบใช้ตำแหน่งของดวงอาทิตย์เป็นเข็มทิศหาทางเพื่อที่จะกลับรังของมัน
ถึงแม้นกจะมีสนามแม่เหล็ก และดวงอาทิตย์ เป็นตัวช่วยนำทางแล้ว สิ่งที่ขาดไม่ได้คือประสบการณ์บินอพยพ เนื่องจากประสบการณ์จะช่วยให้นกคุ้นเคยและจดจำเส้นทางการบินได้แม่นยำขึ้น โดยนกหาจุดให้สังเกตเห็น (Landmark) ว่าบินมาถึงจุดหมายหรือผ่านอะไรมาบ้างแล้ว โดยนกมีความสามารถในการจำและใช้ในการนำทาง เปรียบเสมือนมีแผนที่ในหัว ซึ่งส่วนหนึ่งของสมองสามารถจดจำสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ รอบตัวได้ในระยะยาวและยังเป็นส่วนที่นกใช้เรียนรู้ประสบการณ์จากสิ่งแวดล้อมภายนอก
อย่างไรก็ตามนกสามารถเปลี่ยนจุดอ้างอิงของเข็มทิศได้ เมื่อเกิดสภาพอากาศแปรปรวน มีเมฆมาก ทำให้ไม่เห็นดวงอาทิตย์ ตัวอย่างเช่น นกพิราบจะเปลี่ยนจุดอ้างอิงจากตำแหน่งดวงอาทิตย์เป็นการใช้สนามแม่เหล็กแทน เพื่อให้มันสามารถเดินทางกลับรังได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นนกจึงไม่ได้อาศัยจุดอ้างอิงอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่มีการรับรู้ได้ทั้งสองอย่าง (Multiple orientation cues) เพื่อช่วยให้นกบินไปถึงจุดหมายปลายทางได้
อ้างอิง
- Lovette, l.J., Fitzpatrick, J.W. (2016). Handbook of Bird Biology: Wiley.
- Long- and short-range navigation
