鴿子就算離家數百公里也能找到回家的路,我們知道鴿子、具遷徙習性的鳥類透過感知地球磁場為自己導航,但這種內建羅盤究竟藏在身體哪處?新研究答案出乎所有人意料:不在眼睛、耳朵或大腦,而是肝臟免疫細胞。
許多動物利用本能尋找前進方向,而候鳥、信鴿、魚類、海龜透過感知地球磁場為自己導航,鴿子更能在一天內飛行數百公里且不迷路。
科學家過去一直試圖釐清鴿子如何檢測ㄠ地球磁場進行長距離導航,目前主要有 3 種尚無強力實驗證據支持的假設:第一種為鳥喙具磁性粒子可感應地磁場拉力,再透過顱骨大神經傳遞方向訊息;第二種為體內具感應電壓變化的細胞離子通道;第三種為鳥類利用視網膜光敏分子檢測磁訊號。
最近,德國馬克斯·普朗克動物行為研究所團隊研究再提出一種全新機制:信鴿肝臟中的巨噬細胞(macrophage)才是關鍵磁感測器,徹底顛覆過去磁感知能力來自眼睛或鳥喙的主流假說。
巨噬細胞是免疫系統負責分解老舊紅血球的免疫細胞,而團隊發現分解過程會累積鐵並在氧化物奈米粒子中結晶,從而使細胞具超順磁性並對磁場產生反應。
在所有組織中,肝臟鐵濃度最高,為測試肝臟巨噬細胞是否發揮導航關鍵作用,團隊對經過訓練的 34 隻鴿子進行實驗,發現去除巨噬細胞的鴿子確實於陰天(太陽被遮擋)條件下失去方向感,但若可見太陽,鴿子仍能順利返巢,表明鴿子除磁感應能力,可能還會利用太陽線索進行導航。
不過研究人員也強調新機制還有許多未解之謎,比如巨噬細胞內部究竟發生什麼才能感應磁場?哪條神經負責將訊號傳到大腦?大腦哪個區域負責處理這些訊息?此外,也不確定其他動物是否使用相同機制,或者生命是否演化出不只一種感應地磁場的方式。
並未參與該研究的加州大學爾灣分校生物物理學家 Thorsten Ritz 對此持開放態度,他表示,動物為獲得演化優勢可能同時擁有多種能力,才能避免在黑暗中回家的路只有一種方法。
新論文發表在《科學》(Science)期刊。
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(首圖來源:pixabay)






