信鸽以其找到回家路的神奇能力而闻名——它们能在复杂多变的环境中导航。事实上,它们在这方面做得非常好,早在2000多年前,它们就被用作安全通信的来源。
据报道,朱利叶斯·凯撒通过鸽子将他征服高卢的消息传回罗马,拿破仑·波拿巴在1815年的滑铁卢战役中被英国击败后也是如此。
我们知道鸽子利用视觉线索,可以根据已知路线上的地标导航。我们还知道它们有一种被称为“磁感受器”的磁场感应,可以让它们利用地球磁场导航。
但我们不知道它们(和其他物种)是如何做到这一点的。在今天发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of National Academy of Sciences)上的一项研究中,我和我的同事测试了一个理论,该理论试图将信鸽的磁感知力与它们内耳中发现的富含铁的小块物质联系起来。
通过使用一种新型的磁性精仿lv显微镜,我们确认情况并非如此。但这项技术为我们研究其他几个物种的这种现象打开了大门。
科学家们已经花了几十年的时间来探索磁接收的可能机制。目前有两种主流理论。
第一种是基于设想的“自由基对”模型。信鸽和其他候精仿鞋批发鸟的视网膜中有一种叫做“隐花色素”的蛋白质。它们产生的电信号取决于当地磁场的强度。
这可能会让鸟类“看到”地球磁场,尽管科学家们还没有证实这一理论。
关于信鸽如何导航的第二个建议是基于它们体内的磁性物质块,这可能为它们提供一个基于磁颗粒的定向罗盘。
我们知道,磁性粒子在自然界中被发现,存在于一群被称为趋磁细菌的细菌中。这些细菌产生磁性粒子,并沿着地球的磁力线定位。
科学家们正在一系列物种中寻找磁性粒子。十多年前,在信鸽的上喙中发现了潜在的候选粒子,但随后的研究表明,这些粒子与铁的储存有关,而与磁感应无关。
新的研究目前正在鸽子的内耳中进行,被称为“角质层”的铁颗粒于2013年首次被发现。
单个角质体位于鸽子内耳的不同区域,那里有其他已知的感觉系统(如飞行时的听觉和平衡)。理论上,如果鸽子体内有磁感应系统,那么它的位置应该靠近其他感应系统。
爱黑玛丽马仕铂金包真假但是为了确定铁角质体是否可以作为鸽子的磁感受器,科学家需要确定它们的磁性特性。这并非易事,因为角质体比一粒沙子小一千倍。
更重要的是,它们只存在于内耳30%的毛细胞中,这使得它们很难被识别和识别。
为了解决这个问题,我们墨尔本大学的团队,与维也纳分子病理学研究所和波恩马克斯·普朗克学会的同事们,转向一种新的成像技术来探索鸽子内耳铁角质体的磁性特性。
我们开发了一种磁性显微镜,它使用基于金刚石的传感器来观察微小的磁性颗粒发出的精细磁场。
我们仔细研究了直接放在钻石传感器上的鸽子内耳薄片。通过对组织施加不同强度的磁场,我们能够测量单个角质体的磁化率。
我们的研究结果表明,表皮小体的磁性不够强,不足以作为磁颗粒基的磁感受器。事实上,这些粒子的强度需要达到100000倍,才能激活鸽子的磁感受性所需的感觉路径。
然而,尽管对难以捉摸的磁感受器的研究进展缓慢,但我们对这种磁性显微镜技术的潜力感到非常兴奋。
我们希望利用它研究包括啮齿动物、鱼类和海龟在内的多种物种的磁性候选体。通过这样做,我们不仅可以关注角质体,还可以关注一系列其他潜在的磁www 2113 com性粒子。
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大卫·辛普森接受澳大利亚研究委员会的资助。