研究发现鸽子通过肝脏中的磁感应器导航

几十年来，科学家们一直知道鸟类能够感知地球磁场，但这一能力背后的生物学机制始终是自然界最难解的谜题之一。本周发表在《科学》期刊上的一项研究给出了一个出人意料的答案：鸽子肝脏中富含铁质的免疫细胞充当了内置罗盘的功能。

意想不到的器官

研究人员对信鸽的眼睛、喙、大脑、脾脏和肝脏进行了筛查，发现肝脏中铁含量最高，磁响应也最强。负责产生这一现象的细胞是巨噬细胞——这是一种免疫细胞，负责分解衰老的红细胞，并在此过程中积累结晶为氧化物纳米颗粒的铁。这使这些细胞具有超顺磁性，即能够与外部磁场对齐并做出响应。

"信鸽飞行时，纳米颗粒会与磁场对齐并被'磁化'，"该研究的共同作者、波恩大学免疫学博士后研究员克利维亚·利索夫斯基在接受《大众科学》采访时表示，"通过这种方式，信鸽就能感知地球磁场。"

从肝脏到大脑

电子显微镜观察发现，这些富含铁质的巨噬细胞紧邻肝脏中的神经纤维分布，这表明磁感信息可能通过这条通路传递至大脑。行为学实验同样提供了有力佐证：当研究人员暂时清除巨噬细胞后再放飞信鸽，这些鸟"完全迷失了方向"，波恩大学的克里斯蒂安·库尔茨（Christian Kurts）如是说。

值得注意的是，导航能力的丧失仅发生在阴天。一旦太阳可见，信鸽依然能凭借太阳定向系统找到回家的路，这说明鸟类同时依赖视觉定向和磁场定向两套系统。

破解一个长期未解之谜

"这些发现首次提供了具体证据，揭示了地球磁场如何在体内被感知，并传递至大脑以引导运动，"利索夫斯基表示。这项研究由包括马克斯·普朗克动物行为研究所在内的研究团队共同完成，推翻了此前认为磁感受器位于喙部或眼睛的假说，并引发了新的问题——其他迁徙动物是否也存在类似机制。