每年有成百上千万鸟类在地磁场的导航下完成它们漫长的旅途。探明脊椎动物感应磁场从而实现自身导航过程的分子和细胞机制是一大科学难题。有一种假说认为这种磁场感应主要是通过神经细胞上的磁感应受体转换为神经信号。之前的研究发现了鸽子的磁场感应系统,在鸽子喙的周围有6个富含铁的磁力受体。这些研究得到了这一领域的行为生物学家和物理学家的广泛认可。
最近,奥地利Bohr-Gasse分子病理学研究所的Christoph Daniel Treiber等人发现,这些富含铁的细胞并不是之前所认为的神经细胞,而是巨噬细胞。他们发现鸟喙上部含铁丰富的细胞位于皮下组织的疏松层、呼吸上皮组织的基底区域以及羽毛淋巴结的顶部。接着他们用磁共振成像技术以及计算机断层扫描技术对鸟喙部进行了定位,这些含铁细胞的分布和数目得到了意想不到的结果,这一观察结果并不符合它们作为磁铁感应器的设想。对这些细胞进行超微结构分析,发现一些亚细胞结构,包括:铁蛋白样颗粒、铁小体、胶体硫酸铁、丝状伪足以及含铁丰富巨噬细胞的特征。研究人员还利用免疫组化的方法再次确证这些细胞是巨噬细胞而并非神经细胞。
这为以后寻找鸟类真正磁性感应受体的研究提供了新方向。此外,有些研究人员表示,这或许能够揭开第六感探测磁场的秘密,可以帮助理解鲸鱼为什么会搁浅等问题。磁铁的磁性很强,只需要少量的磁铁受体,就能够影响动物行为。如果有足够多的细胞中含有的磁铁矿,鳄鱼就能分辨清方向,不会搁浅在沙滩上。先前的研究在虹鳟鱼吻发现有磁铁, 磁性受体可能是在鱼进化为鸟的过程中保留了下来。(作者:贺利军)
参考文献:《Nature》2012;484:367-370