Science重磅:鸟类的神秘“指南针”终于被破解!候鸟为何能长途迁徙而不迷途?

棋羽笑谈世界 2025-11-21 17:52:48

Science重磅:鸟类的神秘“指南针”终于被破解!候鸟为何能长途迁徙而不迷途?鸽子如何感知地球磁场进行精准导航,这个多年以来的科学谜团可能终于有了答案。11月20日,发表在《科学》(Science)杂志上的最新研究提出,鸽子通过检测内耳中的微弱电流来感知磁场,这种内在的“指南针”或许解释了动物令人惊叹的长距离导航能力。研究团队对鸽子内耳细胞进行了先进的脑图谱绘制和单细胞RNA测序,双方面证据均指向内耳是鸟类的“磁感受”器官。瑞典隆德大学感觉生物学研究员埃里克·沃伦特评价道:“这可能是迄今为止任何动物中负责磁场处理的神经通路最清晰的证明。”长期以来,科学界对鸟类感知磁场的机制存在两大假说:一是视网膜细胞中的量子物理效应让鸟类“看到”磁场;二是喙部中的氧化铁颗粒充当微型指南针。然而,动物大脑中磁信息的感知位置及感觉神经元如何感知电磁变化,始终是个未解之谜。2011年,研究人员发现磁场可能触发鸽子的前庭系统——这是帮助脊椎动物感知加速度和保持平衡的器官。德国慕尼黑大学的神经科学家大卫·凯伊斯团队设计了一项关键实验:让六只鸽子暴露在略强于地球磁场的旋转磁场中超过一小时,模拟头部相对于地磁场的运动。通过“透明化”技术使鸽子大脑变得透明,并测量细胞活动的遗传标记,研究人员比较了暴露于磁场的鸽子与对照组的大脑活动图。结果显示,在接收前庭系统输入的大脑区域及整合各种感觉刺激的区域,存在明显的磁场相关神经元活动。从原理上讲,生物体内的导电材料可能对磁场产生电流反应,赋予动物“磁感受”——这一机制早在1882年就由法国动物学家卡米尔·维吉尔提出。凯伊斯此前研究曾受鲨鱼和鳐鱼启发,这些动物表达一种能感知由磁场产生电流的特定蛋白质。这项突破性研究不仅将候选“指南针”范围缩小至前庭系统,更为理解动物神秘导航能力提供了坚实证据,揭开了自然界又一奇妙奥秘。

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