鸟类真能“看见”磁场
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鸣禽可以跨越山海迁徙数千公里,而它们认路的办法多种多样。
“它们可以利用星星、太阳、气味和地标等等,只要是帮得上忙的线索,它们多多少少都会用上。”来自德国奥登堡大学(University of Oldenburg)的生物学家亨里克·莫里森(Henrik Mouritsen)说道,他与一个国际科学家团队一起研究了鸟类能利用的另一种线索——地磁场。
该团队成员、来自英国牛津大学(University of Oxford)的物理化学家彼得·霍尔(Peter Hore)表示:“我们知道鸟的眼睛里,或者说视网膜里存在磁感应器,而最有可能充当磁感应器的分子就是隐花色素蛋白。”
但他们不知道隐花色素这种光敏蛋白是如何帮助鸟类感知磁场的,为了找到答案,他们从一种迁徙鸟类——欧亚鸲(俗称知更鸟)的基因组着手研究。
莫里森说:“简单来讲,我们从这种夜间迁徙的鸣禽身上获取了遗传密码,放到细菌细胞培养液里面,让培养液制造这种蛋白质,之后把制造出的蛋白质送到牛津大学。”
然后,霍尔在牛津大学的同事用蓝光照射这些蛋白质样本,将它们转化为磁敏感分子。同时,他们将蛋白质暴露在磁场中,而这引发了两种相互竞争的化学反应。霍尔说:“我们可以证明,这些化学反应会被相当弱的磁场所影响。”磁场强度会影响磁敏感蛋白质参与两种化学反应的比例。

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科学家还没完全弄清接下来鸟类眼中会发生什么,但他们认为,其中一种磁敏感反应会产生该蛋白质的另一种形状,并可能导致这种不同形状的磁敏感蛋白与鸟类细胞中其他蛋白质发生不同的相互作用;继而,这也许会引发级联信息传递,让鸟类能够“感知”磁场。
莫里特森说:“也有迹象表明,迁徙鸟类的隐花色素可能比非迁徙鸟类(比如鸡)的隐花色素对磁场更敏感。”这提供了隐花色素蛋白作为欧亚鸲磁感应器的又一证据。这项研究发表在《自然》(Nature)杂志上。
该实验只在体外环境下对隐花色素蛋白做了测试,科学家们希望有一天能在鸟类眼中测试这种效应,看看真正的“鸟瞰”是怎样的。
翻译:媛媛
审校:魏潇
引进来源:科学美国人
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