迁徙的动物怎样感应地球磁场

在古代,人们会用指南针、罗盘等工具寻觅方向,而在现代,我们会用愈加便当的导航软件来规划行车道路。没有这些导航工具,我们很容易迷路。但是,那些停止长途迁移的动物什么工具都没有,它们是如何做到不迷路的呢?过去很长一段时间里,这个问题不断搅扰着生物学家。直到上世纪六七十年代,他们才找到了一条重要线索:两位德国科学家经过10多年的研讨发现,知更鸟能够经过感知人工磁场停止定位。而且,生物学家还发现,北美的一种迁移鸟类的确能够感知微小的地球磁场。从此以后,迁移动物能够感知磁场的观念被科学界普遍承受。但是,这个观念又引发了更深层次的问题:迁移动物的身体是经过什么机制来感应磁场的呢?于是,生物学家又开端了新一轮的探究和研讨。2000年,一种名叫Cry的蛋白质惹起了生物学家的留意。这种蛋白质存在于鸟类的视网膜中,对磁场十分敏感,所以生物学家以为,它可能就是鸟类感应磁场的关键。

而要证明这个揣测,就需求弄分明这种蛋白质是如何感应磁场的。所以在接下来的20年里,生物学家不断在研讨Cry蛋白感应磁场的详细机制。最近,一个国际研讨团队获得了重要打破。他们发现,一种 Cry蛋白会和一种化学基团分离,构成一个复合体,而在复合体内部,会产生两个单电子,构成一个电子对;而这两个电子的旋转方向会遭到磁场影响——这很可能就是迁移鸟类感应磁场的详细机制。不过,科学家依然没有完整破解迁移动物感应磁场的详细机制,但至少这一发现为将来的研讨提供了重要的线索。假如科学家最终能破解生物的磁场感应机制和导航原理,那么,将来或许能够将这些新发现运用到生物磁控技术和导航技术当中。

(摘自《好奇号》2023杂志征订 科普杂志 https://www.zazhipu.com/ )