研究发现 鸽子通过肝脏探测地球磁场

参考消息网报道 西班牙《阿贝赛报》网站5月28日刊登题为《既非眼睛，也非大脑：鸽子用肝脏导航》的文章，作者是朱迪丝·德豪尔赫，内容编译如下：

鸽子能飞行数百公里，并借助地球磁场找到回家的路。然而，它们究竟如何感知磁场，至今仍是生物学的未解之谜。现有的各种理论认为，鸽子可能通过眼睛中的感光分子“看到”磁场，或者利用喙中的微小磁性颗粒来探测磁场。但这些理论都未能提供结论性的实验证据。

现在，来自德国波恩大学和马克斯·普朗克动物行为研究所的研究团队提出，答案或许并不在鸽子的大脑或眼睛里，而是一个意想不到的器官：肝脏。5月28日发表于美国《科学》周刊上的研究成果指出，鸽子的肝脏中一种名为巨噬细胞的特殊细胞能够探测地球磁场，为鸽子提供神奇的“内部罗盘”。

巨噬细胞是一种免疫细胞，负责分解衰老的红细胞。波恩大学的茨利维娅·利索夫斯基领导的这项免疫学研究表明，巨噬细胞会将铁聚集在微小的氧化物纳米颗粒中。这些纳米颗粒使巨噬细胞具有“超顺磁性”，这意味着它们会对外部磁场做出反应，例如地球磁场。研究表明，如果这些细胞失去完整性，鸽子就无法找到回家的路。

波恩大学医院分子医学与实验免疫学研究所所长、该研究的主要作者之一克里斯蒂安·库尔茨指出：“我们没想到免疫细胞会参与感知磁场。我们的研究结果揭示了动物体内一种此前未知的磁感知机制。”马克斯·普朗克动物行为研究所所长马丁·维克尔斯基则补充指出，“鸟类导航中看似‘直觉’的现象，实际上可能具有物理学基础”。

研究人员利用现代磁力测量技术，分析了鸽子被认为与磁感应相关的器官，包括眼睛、喙和大脑，同时还检查了肝脏和脾脏(这两个器官储存了大量的铁，因此可能具有磁性)。结果支持了这一观点。在所有检测的组织中，肝脏组织的磁响应最强。进一步的分析确定，肝脏巨噬细胞是产生这种磁响应的关键细胞。

为验证鸽子的肝脏巨噬细胞在导航中发挥的作用，研究团队在德国南部康斯坦茨对34只鸽子进行了研究。这些鸽子佩戴了全球卫星定位系统(GPS)追踪装置，并经过训练，能够在不同天气条件下，沿着一条约19公里长的路线返回鸟舍。结果发现，如果移除巨噬细胞，鸽子在太阳被遮挡的阴天时会失去方向感，而当太阳可见时，鸽子能够成功返回，很可能是利用了太阳的指引。

利索夫斯基解释道：“鸽子利用各种线索来确定方向。找到方向的关键在于两点：首先，它们需要知道自己身在何处；其次是保持方向感。鸽子利用嗅觉线索来判断位置。为了确定方向，它们主要依靠太阳和地标。”在没有太阳或地标信息的情况下，例如完全阴天或夜晚时，它们则依靠地球磁场来辨别方向。

研究人员指出：“以往研究提出了多种探测地球磁场的机制。这些假设通常源于实验室测试，很少在真实环境下进行验证，或者无法解释夜间或在黑暗环境中的迁徙现象。基于鸽子在自然环境中的飞行，我们的研究提出了一种新的机制，该机制可以在夜间或黑暗环境中发挥作用。”

但是，这些信息是如何从鸽子的肝脏传递到大脑的呢？利索夫斯基指出：“从对哺乳动物的研究中得知，巨噬细胞可以通过神经递质和其他信号分子与神经系统进行交流和信息交换。在我们的研究中，我们发现了位于神经纤维附近，甚至与神经纤维直接接触的超顺磁性巨噬细胞。因此，我们认为这些细胞之间也存在交流，并将信息传递到大脑。目前我们还不清楚这一过程的具体机制，相关研究仍在进行中。”

研究团队认为，这些发现除了有助于理解鸽子的导航机制之外，或许还能解释鲨鱼、海龟和蝙蝠等迁徙动物的导航机制，它们无需光线也能辨别方向。其他生物，甚至人类，也可能以我们尚未了解的方式对地球磁场做出反应。（编译/王萌）