德国马克斯·普朗克科学推进学会网站5月28日文章 ，原题：鸽子利用肝脏中的磁场传感器导航鸽子若何飞行数百公里仍能找到归巢之路 ，这是一个历来令人们沉迷的问题 。最新钻研批注 ，答案可能并非暗藏在鸟类的大脑或眼睛中 ，而是暗藏在它们的肝脏里 。近日 ，德国波恩大学和德国马克斯·普朗克科学推进学会等机构钻研人员颁发在美国《科学》期刊的一篇论文暗示 ，鸽子肝脏中的特殊细胞可能感应地球磁场 ，从而为鸟类提供“体内指南针” 。
鸽子的肝脏内有一种名为“巨噬细胞”的、富含铁的免疫细胞 ，掌管分化衰老的红细胞 。在此过程中 ，它们会堆集铁 ，从而获得使自身具备感应磁场的个性 。若是这些细胞被去除 ，鸽子就很难顺利导航归巢 。“钻研了局揭示了一种此前不为人知的动物磁感知机造：免疫细胞会充任磁场传感器 ，这令我们很惊讶 。”波恩大学分子医学与尝试免疫学钻研所所长、该钻研的共同作者之一克里斯蒂安·库尔茨教授说 。该钻研的另一位共同作者、德国马克斯·普朗克动物行为钻研所的马丁·威克尔斯基教授暗示 ，“在鸟类导航中任何看似‘直觉’的反映 ，现实上都有其物理学、生物学基础 。”
此前 ，科学家已经知路候鸟和信鸽在肯定水平上依赖地球磁场来导航 。但其深层道理一向是生物学领域的未解谜团之一 。有学说以为 ，鸟类可能通过眼睛中的感光分子“看见”磁场 ，或者利用喙部的微幼磁铁矿颗粒来探测磁场 。但这些理论都没有获得有力证据 。
这项新钻研提出了一种分歧的磁感知机造 ，并得到了尝试室测试和行为尝试相结合的支持 。为了确定鸽子体内感应磁场的细胞位于何处 ，钻研人员使用了“磁性细胞分离”等技术 ，对可能参加磁感知过程的鸽子器官进行了全面检测 ，蕴含眼睛、喙、大脑、肝脏和脾脏 。在所有接受检测的鸽子组织中 ，肝脏显示出最高的铁浓度 。“细胞中的铁可能结晶 ，使细胞拥有磁性并对磁场产生反映 。我们在肝脏组织中发显禊今为止最强的磁响应 。”德国杜伊斯堡-埃森大学的乌尔夫·维德瓦尔德暗示 ，进一步的分析确定鸽子肝脏中的巨噬细胞负担该职责 。
为了检验肝脏巨噬细胞是否在导航中阐扬作用 ，钻研团队对信鸽发展了尝试 。这些鸽子经过训练 ，能从20多公里表返回位于德国康斯坦茨的马克斯·普朗克动物行为钻研所的鸟舍 。当去除巨噬细胞后 ，鸽子在太阳被云层遮挡的阴天失去了方向感 。然而 ，当太阳再次呈此刻天空时 ，鸽子又成功导航归巢 ，它们很可能利用了太阳方位线索 。这些了局共同批注 ，鸽子既能利用太阳定向 ，又能利用磁感知机造进行导航 。
在获得这些细胞若何影响信鸽导航的证据后 ，钻研人员接着又探索了鸽子体内可能若何传递来自肝脏的信号 。电子显微镜显示 ，肝脏中富含铁的巨噬细胞紧邻神经纤维 ，这批注鸽子体内存在一条将磁信息传递到鸽子大脑的蹊径 。钻研人员暗示：“这些发现初次为鸽子体内导航系统的底层道理提供确凿证据：地球磁场被巨噬细胞感知 ，再将信号传递到大脑以疏导鸽子飞行 。”
这项钻研结合铁代谢、免疫与神经信号传导等已知生物过程 ，为解开动物导航之谜提供了新线索 。“动物导航是天然界中最令人沉迷的景象之一 ，”威克尔斯基暗示 ，“若是免疫细胞是信鸽感知方向过程的一部门 ，那么这将从底子上扭转我们对生物导航的认知 。”
不外 ，很多问题依然亟待解答 ，尤其是鸽子的大脑若何处置来自这些免疫细胞的信号 。除鸟类表 ，这些发现可能也对鲨鱼等无需光线导航的动物有意思 。我们人类自身 ，或许也在以我们尚未理解的方式对磁场作出反映 。（王会聪译）
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