鴿子或許能夠“聽到”磁場
來源：科學時報：唐鳳
發(fā)表時間：2012-05-03 12:08:51
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鴿子或許能夠“聽到”磁場
科學時報訊 一直以來，鴿子的出色導航能力背后隱藏的生理機能是各方科學家爭論的焦點，關于動物如何感應磁場研究的道路迷霧重重。關于磁受體的研究指出，鳥類大腦中的神經(jīng)元能夠轉(zhuǎn)播關于地球磁場的重要信息，這就好像在這些動物體內(nèi)安裝了全球定位系統(tǒng)（GPS）。
實際上，鴿子卓越的導航技巧一直被歸功于鳥類對磁場的感知能力，但是科學家們長期以來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》雜志上的一篇文章指出，鳥類的某些細胞似乎能夠?qū)Υ艌龅姆较�、強度和極性等信息進行編碼。同時該研究報告還提到，這些信號可能來自于動物耳內(nèi)一個稱作蝸管頂盲端（lagena）的部分，而這是對這一領域的科學家來說更為復雜的問題。
除了耳朵以外，最近對于鳥類磁場感知能力的位置，又有了兩個更好的候選者眼睛和鳥嘴。有證據(jù)顯示，鳥類眼睛中有一種“磁場羅盤”，其運作機理與光線有直接關系。并且有很多人認為，在鳥嘴中發(fā)現(xiàn)的鐵礦也能夠起到磁性傳感器的作用。
其實，目前供職于美國休斯敦貝勒醫(yī)學院的David Dickman和Le-Qing Wu在去年就指出，鳥類的磁受體似乎與蝸管頂盲端相連。這一結(jié)論實際上還原了先前半途而廢的研究得出的觀點。
Dickman和Wu進行了一項最新研究，他們將七只信鴿（Columba livia）束縛在一個暗室里，以一個人造磁場取代地球磁場，并對鴿子在這種磁場下的腦部活動進行了監(jiān)測。研究人員還小心地改變和旋轉(zhuǎn)鴿子周圍的人造磁場，以觀察其腦部活動的變化。
研究人員經(jīng)實驗發(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)相連對于周圍磁場的方向、強度和極性的改變會有不同的響應，而且，這些細胞對覆蓋地球的地磁場的頻寬格外敏感。Dickman和Wu指出，鴿子對于磁場的感知能力遠遠大于“羅盤”，它能夠整合地球磁場方向、強度和極性等方面的信息。這樣一來，由于地球磁場在不同位置會有所差異，鴿子通過磁場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。“理論上講，這種能力可以被用來作為一個GPS裝置�！盌ickman說。
“如果這項研究可以單獨重復，那么它將十分重要。”德國奧爾登堡大學磁受體研究專家 Henrik Mouritsen提到。Mouritsen認為Dickman研究小組的工作對于目前有關動物行為學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，切斷鳥類神經(jīng)，然后測試其磁場感知能力。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領域的研究成果無法重復。例如，一篇2002年發(fā)表在《自然》雜志的論文提及，知更鳥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持自己的結(jié)論，但這一結(jié)論遭到了其他研究者的強烈質(zhì)疑。
另外，一篇發(fā)表在《科學》雜志的報告指出，鴿子喙部上端部分的細胞并不是磁受體，并且那些被稱為巨噬細胞的免疫細胞也可能不是鳥類“第六感”的一部分。但是也有人認為這并不一定意味著鳥喙部區(qū)域不存在磁受體。而且有相當多的證據(jù)顯示鳥類磁場感知能力與這一區(qū)域有關。
“現(xiàn)在，鳥類身體上有三個區(qū)域可能存在磁受體�！本S也納分子病理學研究所神經(jīng)系統(tǒng)學家David Keays提到，它們分別是鳥嘴、眼睛和耳朵。Keays領導的研究小組發(fā)現(xiàn)鴿子喙部上富含鐵質(zhì)的細胞實際上是一種特定的白細胞，即巨噬細胞，這些細胞在抵御機體感染和循環(huán)利用紅細胞中的鐵質(zhì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，但不太可能參與磁感應。“我們的論文和Dickman小組的論文在某種意義上是提出了更多問題而非給出一個答案，”Keays說，“這是該領域研究的一個非常令人振奮的時刻�！�
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