鴿子或許能夠“聽(tīng)到”磁場(chǎng)
來(lái)源：科學(xué)時(shí)報(bào)：唐鳳
發(fā)表時(shí)間：2012-05-03 12:08:51
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鴿子或許能夠“聽(tīng)到”磁場(chǎng)
科學(xué)時(shí)報(bào)訊 一直以來(lái)，鴿子的出色導(dǎo)航能力背后隱藏的生理機(jī)能是各方科學(xué)家爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，關(guān)于動(dòng)物如何感應(yīng)磁場(chǎng)研究的道路迷霧重重。關(guān)于磁受體的研究指出，鳥(niǎo)類(lèi)大腦中的神經(jīng)元能夠轉(zhuǎn)播關(guān)于地球磁場(chǎng)的重要信息，這就好像在這些動(dòng)物體內(nèi)安裝了全球定位系統(tǒng)（GPS）。
實(shí)際上，鴿子卓越的導(dǎo)航技巧一直被歸功于鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)磁場(chǎng)的感知能力，但是科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)都未能找出這一能力是如何發(fā)揮作用的。近日，刊登在《科學(xué)》雜志上的一篇文章指出，鳥(niǎo)類(lèi)的某些細(xì)胞似乎能夠?qū)Υ艌?chǎng)的方向、強(qiáng)度和極性等信息進(jìn)行編碼。同時(shí)該研究報(bào)告還提到，這些信號(hào)可能來(lái)自于動(dòng)物耳內(nèi)一個(gè)稱作蝸管頂盲端（lagena）的部分，而這是對(duì)這一領(lǐng)域的科學(xué)家來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜的問(wèn)題。
除了耳朵以外，最近對(duì)于鳥(niǎo)類(lèi)磁場(chǎng)感知能力的位置，又有了兩個(gè)更好的候選者眼睛和鳥(niǎo)嘴。有證據(jù)顯示，鳥(niǎo)類(lèi)眼睛中有一種“磁場(chǎng)羅盤(pán)”，其運(yùn)作機(jī)理與光線有直接關(guān)系。并且有很多人認(rèn)為，在鳥(niǎo)嘴中發(fā)現(xiàn)的鐵礦也能夠起到磁性傳感器的作用。
其實(shí)，目前供職于美國(guó)休斯敦貝勒醫(yī)學(xué)院的David Dickman和Le-Qing Wu在去年就指出，鳥(niǎo)類(lèi)的磁受體似乎與蝸管頂盲端相連。這一結(jié)論實(shí)際上還原了先前半途而廢的研究得出的觀點(diǎn)。
Dickman和Wu進(jìn)行了一項(xiàng)最新研究，他們將七只信鴿（Columba livia）束縛在一個(gè)暗室里，以一個(gè)人造磁場(chǎng)取代地球磁場(chǎng)，并對(duì)鴿子在這種磁場(chǎng)下的腦部活動(dòng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。研究人員還小心地改變和旋轉(zhuǎn)鴿子周?chē)娜嗽齑艌?chǎng)，以觀察其腦部活動(dòng)的變化。
研究人員經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鴿子的前庭神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元與內(nèi)耳平衡系統(tǒng)相連對(duì)于周?chē)艌?chǎng)的方向、強(qiáng)度和極性的改變會(huì)有不同的響應(yīng)，而且，這些細(xì)胞對(duì)覆蓋地球的地磁場(chǎng)的頻寬格外敏感。Dickman和Wu指出，鴿子對(duì)于磁場(chǎng)的感知能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于“羅盤(pán)”，它能夠整合地球磁場(chǎng)方向、強(qiáng)度和極性等方面的信息。這樣一來(lái)，由于地球磁場(chǎng)在不同位置會(huì)有所差異，鴿子通過(guò)磁場(chǎng)感知能力能夠辨別這些差異，從而產(chǎn)生位置和方向的信息�！袄碚撋现v，這種能力可以被用來(lái)作為一個(gè)GPS裝置。”Dickman說(shuō)。
“如果這項(xiàng)研究可以單獨(dú)重復(fù)，那么它將十分重要�！钡聡�(guó)奧爾登堡大學(xué)磁受體研究專(zhuān)家 Henrik Mouritsen提到。Mouritsen認(rèn)為Dickman研究小組的工作對(duì)于目前有關(guān)動(dòng)物行為學(xué)方面的研究十分重要，這些研究顯示了前庭系統(tǒng)可能履行磁受體的角色，例如，切斷鳥(niǎo)類(lèi)神經(jīng)，然后測(cè)試其磁場(chǎng)感知能力。Mouritsen參與了Dickman研究小組的部分工作。
但是，Mouritsen也提出警告，目前已有的許多相關(guān)領(lǐng)域的研究成果無(wú)法重復(fù)。例如，一篇2002年發(fā)表在《自然》雜志的論文提及，知更鳥(niǎo)可能僅僅在一只眼睛里存在磁受體。雖然該研究小組依然堅(jiān)持自己的結(jié)論，但這一結(jié)論遭到了其他研究者的強(qiáng)烈質(zhì)疑。
另外，一篇發(fā)表在《科學(xué)》雜志的報(bào)告指出，鴿子喙部上端部分的細(xì)胞并不是磁受體，并且那些被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞也可能不是鳥(niǎo)類(lèi)“第六感”的一部分。但是也有人認(rèn)為這并不一定意味著鳥(niǎo)喙部區(qū)域不存在磁受體。而且有相當(dāng)多的證據(jù)顯示鳥(niǎo)類(lèi)磁場(chǎng)感知能力與這一區(qū)域有關(guān)。
“現(xiàn)在，鳥(niǎo)類(lèi)身體上有三個(gè)區(qū)域可能存在磁受體�！本S也納分子病理學(xué)研究所神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)家David Keays提到，它們分別是鳥(niǎo)嘴、眼睛和耳朵。Keays領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)鴿子喙部上富含鐵質(zhì)的細(xì)胞實(shí)際上是一種特定的白細(xì)胞，即巨噬細(xì)胞，這些細(xì)胞在抵御機(jī)體感染和循環(huán)利用紅細(xì)胞中的鐵質(zhì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，但不太可能參與磁感應(yīng)�！拔覀兊恼撐暮虳ickman小組的論文在某種意義上是提出了更多問(wèn)題而非給出一個(gè)答案，”Keays說(shuō)，“這是該領(lǐng)域研究的一個(gè)非常令人振奮的時(shí)刻。”
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