鸽子靠肝脏中的磁感细胞导航

几十年来，科学家知道鸟类能感知地球磁场，但背后的生物学机制一直是自然界的未解之谜。本周发表在《科学》期刊上的一项研究给出了意想不到的答案：鸽子肝脏中的富铁免疫细胞，相当于一个内置指南针。

意想不到的器官

研究人员检测了信鸽的眼睛、喙、大脑、脾脏和肝脏，发现肝脏中的铁浓度最高，磁响应最强。负责这一功能的细胞是巨噬细胞——这种免疫细胞分解衰老红细胞时，会积累铁并结晶成氧化铁纳米颗粒。这些颗粒具有超顺磁性，能随外部磁场方向变化而排列。

研究合著者、波恩大学免疫学博士后研究员Clivia Lisowski在接受《大众科学》采访时说：“鸽子飞行时，纳米颗粒会与磁场对齐，变得‘磁化’。这样，鸽子就能感知地球磁场。”

从肝脏到大脑

电子显微镜显示，这些富含铁的巨噬细胞紧邻肝脏中的神经纤维，表明磁信息可以通过这条路径传递给大脑。行为学证据同样有力：研究者暂时移除巨噬细胞后放飞鸽子，结果“它们完全找不着路”，波恩大学的Christian Kurts说。

导航能力的丧失只发生在阴天。当太阳可见时，鸽子仍能利用太阳方向找到家，说明它们依赖视觉和磁感两种定向方式。

解开长期谜题

Lisowski说：“这些发现首次提供了确凿证据，证明地球磁场如何被体内感知，并传递给大脑指导运动。”该研究由马克斯·普朗克动物行为研究所等团队合作完成，否定了此前认为磁传感器在喙或眼睛的假说，并引发新思考：其他候鸟是否也存在类似机制？