动物是怎么感应地球磁场的

在古代,人们使用指南针、指南针等工具来寻找方向,但在现代,我们使用更方便的导航软件来规划行车路线。 如果没有这些导航工具,我们很容易迷路。 但是为什么长期迁徙的动物没有工具来防止它们迷路呢?这个问题一直困扰着生物学家。 直到 1960 年代和 1970 年代,他们才发现了一条重要线索:经过 10 多年的研究,两位德国科学家发现知更鸟可以通过感应人工磁场进行定位。 更重要的是,生物学家发现,北美的候鸟确实可以感知地球微弱的磁场。 此后,迁徙动物可以感知磁场的观点被科学界广泛接受。然而,这种观点提出了更深层次的问题:迁徙动物的身体使用什么机制来感知磁场? 于是,生物学家开始了新一轮的探索和研究。 2000 年,一种名为 Cry 的蛋白质引起了生物学家的注意。 这种蛋白质存在于鸟类的视网膜中,对磁场非常敏感,因此生物学家认为它可能是鸟类感应磁场的关键。

为了证实这一推测,我们需要弄清楚蛋白质是如何感知磁场的。 所以在接下来的 20 年里,生物学家一直在研究 Cry 蛋白感知磁场的具体机制。近日,一个国际研究团队取得重要突破。 他们发现Cry蛋白会与化学基团结合形成复合物,复合物内部会产生两个单电子形成电子对; 而这两个电子的旋转方向会受到磁场的影响——这很可能是候鸟感知磁场的特定机制。科学家们还没有完全破译迁徙动物感知磁场的确切机制,但至少这一发现为未来的研究提供了重要线索。如果科学家们最终能够破译生物磁场传感机制和导航原理,这些新发现可能会在未来应用于生物磁控管技术和导航技术。

(摘自《好奇号》http://www.zazhipu.com/2020735.html)