鸟类从这种新发现的眼睛蛋白质中获得内部指南针
鸟类能够感知地球的磁场,这种不可思议的能力可能帮助它们从陌生的地方飞回家,或者在跨越数万公里的迁徙中导航。
几十年来,研究人员一直认为鸟喙中富含铁的细胞充当着显微镜下的罗盘(SN: 5/19/12, p. 8),但近年来,科学家们发现越来越多的证据表明,鸟类眼睛中的某些蛋白质可能是它们能够看到磁场的东西。
科学家们现在已经确定了这种“第六感”背后的一种可能的蛋白质。3月28日发表在《皇家学会界面杂志》(Journal of the Royal Society Interface)上的一篇论文对斑马雀进行了研究,1月22日发表在《当代生物学》(Current Biology)上的一篇论文对欧洲知更鸟进行了研究。如果研究人员是正确的,这将是首次在动物身上发现一种专门负责探测磁场的分子。
“这是一个令人兴奋的进展——我们需要更多这样的论文,”牛津大学的化学家Peter Hore说,他研究了与鸟类导航有关的化学反应。
Cry4是一类蛋白质中一种叫做的一部分,被认为与昼夜节律,或生物的睡眠周期(SN: 10/02/17, p。6)。但至少有些蛋白质还认为对地球磁场由于量子力学的古怪(SN:参与斑马雀研究的瑞典隆德大学的生物学家Atticus pinzo - rodriguez说,蛋白质的量子相互作用可以帮助鸟类感知这个领域。
为了弄清楚三种隐色素中哪一种负责这个量子罗盘,pinzo - rodriguez和他的同事检测了39只斑马雀的视网膜、肌肉和大脑,以确定是否存在三种蛋白质Cry1、Cry2和Cry4。
研究小组发现,虽然Cry1和Cry2的水平随着时间的推移呈有节奏的上升和下降趋势,但Cry4的水平保持不变,表明这种蛋白质正在稳定地产生。
“我们假设鸟类在白天或晚上的任何时候都使用磁罗盘,”伦德的生物学家Rachel Muheim说,他是斑胸草雀研究的合著者。
欧洲知更鸟在24小时的周期中也表现出恒定的Cry4水平,在迁徙季节中表现出更高的水平。该研究的研究人员在知更鸟视网膜中接收到大量光线的区域发现了Cry4,该位置可以帮助它作为指南针工作。
“我们有很多证据,但(Cry4)还没有得到证实,”德国奥尔登堡生物与环境科学研究所的动物导航专家Henrik Mouritsen说,他参与了罗宾的研究。更确切的证据可能来自于观察没有正常运作的Cry4蛋白的鸟类,看看它们是否仍然有一个内部罗盘。
即使这样,霍尔说,我们仍然可能无法理解鸟类是如何感知磁场的。要知道,你必须是一只鸟。
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