鸽子就算离家数百公里也能找到回家的路,我们知道鸽子、具迁徙习性的鸟类通过感知地球磁场为自己导航,但这种内建罗盘究竟藏在身体哪处?新研究答案出乎所有人意料:不在眼睛、耳朵或大脑,而是肝脏免疫细胞。
许多动物利用本能寻找前进方向,而候鸟、信鸽、鱼类、海龟通过感知地球磁场为自己导航,鸽子更能在一天内飞行数百公里且不迷路。
科学家过去一直试图理清鸽子如何检测ㄠ地球磁场进行长距离导航,目前主要有3种尚无强力实验证据支持的假设:第一种为鸟喙具磁性粒子可感应地磁场拉力,再通过颅骨大神经传递方向讯息;第二种为体内具感应电压变化的细胞离子通道;第三种为鸟类利用视网膜光敏分子检测磁讯号。
最近,德国马克斯·普朗克动物行为研究所团队研究再提出一种全新机制:信鸽肝脏中的巨噬细胞(macrophage)才是关键磁感测器,彻底颠覆过去磁感知能力来自眼睛或鸟喙的主流假说。
巨噬细胞是免疫系统负责分解老旧红血球的免疫细胞,而团队发现分解过程会累积铁并在氧化物纳米粒子中结晶,从而使细胞具超顺磁性并对磁场产生反应。
在所有组织中,肝脏铁浓度最高,为测试肝脏巨噬细胞是否发挥导航关键作用,团队对经过训练的34只鸽子进行实验,发现去除巨噬细胞的鸽子确实于阴天(太阳被遮挡)条件下失去方向感,但若可见太阳,鸽子仍能顺利返巢,表明鸽子除磁感应能力,可能还会利用太阳线索进行导航。
不过研究人员也强调新机制还有许多未解之谜,比如巨噬细胞内部究竟发生什么才能感应磁场?哪条神经负责将讯号传到大脑?大脑哪个区域负责处理这些讯息?此外,也不确定其他动物是否使用相同机制,或者生命是否演化出不只一种感应地磁场的方式。
并未参与该研究的加州大学尔湾分校生物物理学家ThorstenRitz对此持开放态度,他表示,动物为获得演化优势可能同时拥有多种能力,才能避免在黑暗中回家的路只有一种方法。
新论文发表在《科学》(Science)期刊。

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