鸽子用肝脏感知地球磁场,特殊的免疫细胞可能是它们内部指南针的一部分

鸽子用肝脏感知地球磁场,特殊的免疫细胞可能是它们内部指南针的一部分

本研究中的信鸽被训练能飞回12.4英里的鸟舍。 图片来源:Shutterstock  

(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(玛格丽塔·巴西):几十年来,科学家们一直知道地球的磁场帮助候鸟和信鸽导航。然而,我们这些羽毛朋友如何感知地球周围那个看不见的球体,却不那么清楚。

至少部分答案似乎藏在一个看似随机的器官中。鸽肝中的免疫细胞称为巨噬细胞,对地球磁场敏感。根据今天发表在《科学》杂志上的一项新研究,这些细胞像内部指南针一样运作。

巨噬细胞会破坏老化的红细胞,使其积累铁质。铁使巨噬细胞具有超顺磁性,这是一种特别存在于纳米颗粒中的磁性。如果施加磁场,纳米颗粒就可以被磁化。

“当鸽子飞行时,纳米颗粒会与磁场对齐并变得'磁化',”该研究的合著者、波恩大学免疫学博士后研究员克利维娅·利索夫斯基告诉《大众科学》。“就像这样,鸽子能感知地球的磁场。”

鸽子用肝脏感知地球磁场,特殊的免疫细胞可能是它们内部指南针的一部分

鸽子肝组织的电子显微镜图像显示,肝巨噬细胞(蓝色)与神经纤维(黄色)接触,使它们能够向鸽子大脑传递(“磁性”)信息。图片来源:Lisowski 等人(2026) 科学。

为了理解这些粒子如何帮助鸽子导航,Lisowski和她的团队追踪了鸽子体内的磁细胞位置。由于肝脏和脾脏储存大量铁,研究人员认为这些器官可能是很好的候选器官。根据研究合著者、德国杜伊斯堡-埃森大学纳米科学专家乌尔夫·维德瓦尔德的说法,肝脏的磁反应明显强于研究中其他组织。

随后他们聚焦巨噬细胞,并对这些重要的免疫细胞进行了测试。他们研究了经过训练的鸽子,这些鸽子能从12.4英里外飞回德国康斯坦茨的鸟舍。被移除巨噬细胞的鸽子在阴天时迷路了。但当太阳出来时,鸽子们可能借助太阳信号抵达了鸟舍。

这些发现展示了鸟类如何利用磁力感应来寻找方向,以及太阳的方向。

“我们的研究不仅对免疫研究领域,也对动物导航或磁感知的研究具有重要意义。对于动物导航来说,这是一种关于动物感知/感知地球磁场的新概念,“利索夫斯基说。“我们认为这种铁磁机制实际上可以解释夜间迁徙的鸟类,或者鲨鱼、蝙蝠或其他在黑暗环境中迁徙的动物如何感知地球的磁场。”

团队还发现富含铁的巨噬细胞靠近神经纤维,表明磁信息可以通过这条途径传入大脑。最终,这表明跨学科研究的重要性,涵盖免疫学家、行为生物学家和物理学家,对不仅仅是鸟类。

至于免疫系统,Lisowski解释说,为了实现其不同的功能——比如防御病原体和愈合伤口——它必须感知环境。

Lisowski解释道:“我们发现免疫系统也能感知地球磁场,这在'免疫感觉'概念中开辟了全新的一层,并为新的研究打开了大门。”




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