@ 2018.04.14 , 08:01

鸟类究竟是如何导航的

鸟类究竟是如何导航的
credit:123RF

鸟儿们究竟是如何做到在冬天来临之际飞到南方,而春天到来的时候又飞回去呢?这真是有史以来最大的谜团之一。过去的四十年中,科学家们已经知道了它们能通过某种方式感知磁场并能利用地球的磁场来导航。但具体到底是怎么做到的,尚不清楚。而最近,有两个研究团队都证实了,鸟儿是能真切地“看到”磁场的。

这两组研究团队分别来自德国的奥尔登堡大学、瑞典的隆德大学。前者的研究人员研究了欧洲知更鸟,后者则研究了苍头燕雀。长期以来人们普遍都认为,它们之所以能飞地如此准确多亏了富含铁元素的鸟喙细胞。 直到20世纪60年代后期, 才有伊利诺伊大学槟分校的克劳斯 · 舒尔滕提出, 在迁徙的动物中(当然也包括鸟类), 它们的眼睛或大脑中一定包含了某种特定的、可以对磁场作出反应的分子。

自那以后, 符合舒尔滕假说的证据就越来越多。现在看来, 这两个团队已经能完全确定这个理论的真实性了。瑞典的这项研究发表在《皇家学会界面》上, 而德国的研究则发表在《当代生物学》上。这两项研究都集中在一类被称为隐色素的蛋白质上。

每个研究小组都在鸟类视网膜中发现了一种特殊的蛋白质Cry4,这是隐花色素蛋白质的一种。这种蛋白质对蓝光很敏感, 包括地球磁场发出的光。植物和动物都含有能对蓝光作出反应的感光细胞, 因为蓝光是昼夜节律所必需的。然而, 这是第一次在动物身上发现它对磁场竟也有所反应。

鸟类的视觉磁检测细胞依赖于量子相干性。 据伦德大学的生物学家 Atticus Pinzon-Rodriguez 说, 这就使得候鸟航行的量子场能相互作用。研究表明这可能与三种隐花色素即 Cry1、 Cry2和 Cry4有关。隆德大学的研究团队测量了三种隐花色素(Cry1,Cry2和Cry4)在大脑、肌肉和眼睛中的基因表达。

他们发现 Cry1和 Cry2的表达在一天中都有波动, 因为它们都与生理节律有关, 而Cry4则不一样,它持续出现。这意味着这种物质还具有其它作用,这种作用要求Cry4时刻保持活跃状态,所以研究人员认为它与探测磁场有关。想想,鸟儿可是昼夜都靠它飞呢。这一结论得到了另一组研究的支持,因为他们对知更鸟的研究结果是相同的——但鸡的体内就不会有这种变化。

科学家们还得出了一些有趣的结论,即:Cry4聚集在视网膜区域,接收大量的光线。尽管理论和证据都很有说服力,但我们必须还要做更多的研究,特别是对含有隐性Cry4基因的鸟类。除此之外,如果科学家们证明了这个理论是正确的,那么他们还必须证明鸟儿到底是如何感知磁场的。

本文译自 bigthink,由译者 Imagine 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

0.0
赞一个 (5)

24H最赞