远行的飞禽靠什么辨别方向,始终是人们百思不得其解的谜．例如,有一种北极燕鸥,它们夏季出生在北极圈10°以内的地方,出生后6 个星期就离家南飞,一直飞到远在1.8 万公里外的南极浮冰区过冬．过冬之后,又飞回北方原来的出生地点去渡夏．由于迂回弯曲,一来一去北极燕鸥的实际飞行竟达4 万公里之遥．燕鸥飞越如此漫长的路程,竟丝毫不会迷航,它究竟是凭什么本领认路的呢? 它那简单的头脑是怎样解决复杂的航行定向的问题呢?

有人认为一部分飞禽是靠地球磁场来定向导航的,比如信鸽；也有人提出鸟类是根据太阳和星辰来导航的。

现在一种比较流行的理论认为,鸟类的迁徙习性和辨识旅途能力是与生俱来的,这只能用遗传来解释。

鸟类的迁徙习性是由史前时期觅食的困难所造成的．那时,为了寻找食物,鸟儿不得不进行周期性的长途旅行．这样年复一年,世世代代,经过漫长的演化过程,各种迁徙习性就被记录在它们的遗传密码上,然后经过核糖核酸(RNA)分子一代一代传下来．因此,那些很早就被父母遗弃了的幼鸟,在没有成鸟带领、也没有任何迁徙经验的情况下,仍然能成功地飞行千里,抵达它们从未到过的冬季摄食地。

科学家们曾用鹳鸟做过实验．生活在德国的鹳鸟有两个品种,一个生活在西部,一个生活在东部,它们在一定季节都要迁飞到埃及去．但这两个品种的鹳鸟迁移路线并不相同．生活在西部的鹳鸟是飞越法国和西班牙上空,然后越过直布罗陀海峡,沿着北非海岸,飞抵埃及的；而东部的鹳鸟则绕过地中海的末端直抵埃及。

科学家把东部鹳鸟的蛋,移置到西部鹳鸟的窝里,待孵出小鸟后,加上标记以便辨认．令人惊奇的是,东部小鸟长大迁飞时,并没有跟随饲养它们的养母(西部鹳鸟)一起飞行,而是按照自己祖先固有的东部鹳鸟路线飞行．这个实验生动地表明,鹳鸟迁飞选择哪一条路线,并不是简单地跟随长辈的结果,而是遗传因素支配下的本能。

那么,这种遗传能力究竟是怎样形成的? 既然知识的获得性不能遗传,那么定向识途的知识又怎么可能编入遗传密码呢? 这又是摆在遗传学家面前的一大难题了。