動物身上發現地球磁場感應器 "指南針"如何工作？
- 發佈時間：2015-06-19 09:43:00 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
美國德克薩斯大學的科研團隊首次在動物身上找到了地球磁場感應器。這個感應器位於線蟲的小腦袋裏，卻是一個長期懸而未解的科學問題的重要線索：動物身體內部的“指南針”是如何工作的？
大雁、海龜、狼等很多動物都可以通過地球磁場為自己“導航”。但是直到現在，沒有人能説清楚它們是如何做到的。據物理學家組織網報道，這次科學家在秀麗隱桿線蟲(C. elegans)裏發現了地球磁場感應器——它是線蟲腦子裏AFD神經元末端的一個微型結構。相關論文發表在開放獲取期刊《eLIFE》中。
這個磁場感應器看起來像是奈米級別的電視天線，這些線蟲利用它在地下“導航”。該團隊認為，由於不同物種間大腦的結構有很多相似之處，其他動物也很可能具有這種結構。“其他更為高級的動物例如蝴蝶和鳥類也很有可能會利用這種微型結構。”研究成員喬恩·皮爾斯·下村説，這一發現使他們理解其他動物磁場感應機制有了立足點。
科研人員發現，饑餓的線蟲在含有填充物的試管中傾向於向下蠕動，他們認為這有可能是線蟲尋找食物的策略。此後，他們使用來自世界其他地區的秀麗隱桿線蟲做實驗，發現在同樣情況下這些線蟲的蠕動方向取決於自己的“故鄉”所在地：來自夏威夷、英格蘭或澳大利亞等不同地區的線蟲，蠕動的方向會與地球磁場形成不同角度，這個角度在它們的“故鄉”非常精確地對應著下方。例如，來自澳大利亞的線蟲會向上方蠕動。他們還發現，經基因工程處理過的AFD神經元遭到破壞的線蟲不會像正常線蟲那樣向上或向下蠕動。
科研人員總結道，隨著地理位置的移動，地球磁場的方向也會發生變化，每一個線蟲的磁場感應系統都精確地與本土環境相匹配，以允許自己分辨上方和下方。“磁性探測可能對生活在土壤中的物種而言十分常見，這一前景令我深為著迷。”該研究的第一作者安德烈斯·維達爾·加德亞説。
在動物身上找到第一個磁場感應神經元已經成了科學界的激烈競賽。2012年，美國貝勒大學醫學院的科學家聲稱在鴿子身上發現了處理磁場資訊的腦細胞，但是他們並未找到鴿子身體的哪個部位可以感應磁場，只是推測鴿子的內耳中可能有磁場感應器。“我相信這項對線蟲的研究是一個很大的驚喜，因為之前沒有人想過蟲子也可以感應地球磁場。”下村説。(記者劉園園）
