动物为啥能够感应地球磁场?它们体内的微生物在导航

科研公路社

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· 9月16日

大自然的神奇之处。

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动物为啥能够感应地球磁场?它们体内的微生物在导航

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图片来源@视觉中国

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文 | 科研公路社

大自然的神奇之处,就在于有太多的神奇的未知。比如,一只小小的燕子,每年能够长途迁徙上千公里而不迷路。

几十年来,已有科学证据表明,自然界的许多动物都能感知地球磁场,从而利用地球磁场来为自己的旅行导航。

虽然我们不知道它们是怎么做到的,但我们已经明确的是,这是许多动物天生就具备的神奇能力。

这种神秘的能力,被称为磁场感应,可以帮助许多动物进行长途迁徙,甚至可以帮助它们找到回家的路。

而且,具备这种神奇能力的动物,范围之广、种类之多,几乎涵盖了天上飞的、地上跑的、海里游的。

至于人类,我们可能也有感知磁场的能力(第六感?),但迄今为止还没有发现相关证据。

中佛罗里达大学(University of Central Florida)野生动物基因组学家 Robert Fitak 就表示:“对(这种神奇能力)机制的研究,被认为是感应生物学最后的主要前沿领域之一。”

关于动物如何感应磁场,之前最确定的解释围绕着两个关键假设。

其中一种基于蓝光受体(cryptochromes),这是一种对光敏感的蛋白质,被认为可以帮助某些动物看到磁场。

第二个假设是基于磁铁矿的磁感应,即动物体内的铁晶体簇,使它们能够探测磁场。

然而,尽管进行了大量的研究,这些答案似乎都不能完全解释科学家的疑问。

而近日,在一项新的研究中, Fitak 和他的团队提出了动物磁场感应的一个潜在可能机制。不过值得注意的是,他们提出的观点在很大程度上仍是一直科学假设。

正如 Fitak 和他的研究团队所指出的,或许还有另外一种可能性,即这些动物体内,存在着一个由微生物构成的指南针。

这一发现发表在 Philosophical Transactions of the Royal Society B 期刊上。

根据研究人员的说法,动物可能通过寄生在它们体内的微生物来探测磁场,特别是趋磁细菌 (MTB),由于这些细菌体内有一种被称为磁小体的磁性结构链,使得这种细菌能够沿着磁场线定向移动。

在 2017 年发表的一项研究中, Fitak 团队的成员就提出,通过某种互惠关系,这些微小的磁性微生物可能是大型动物磁接收的基础。

不过,正如研究人员承认的那样,他们的假设当时受到了诸多批评。

其中最主要的问题是缺乏这种共生关系存在的经验证据,以及共生趋磁细菌广泛存在程度,宿主如何与这些磁性细菌交流的证据研究。

而在这项最新的研究报告中,研究人员试图解决这些问题,并提出新的证据来支持他们的观点。

最重要的是,他们指出在去年的一项研究中,发现了趋磁细菌和微小的海洋原生生物之间互惠共生关系的关键证据。

正是由于这些海洋生物身上微小的磁性乘客,它们能够在水生环境中以不同的方式航行。

研究人员称,这是支持他们假设的 “第一个结论性实验证据”,而他们的最新发现也加强了他们的这一论据。

此外,通过筛选微生物的遗传信息数据库,研究小组还发现,曾经被认为是罕见的趋磁细菌,实际上在动物的微生物群中比我们意识到的要常见得多,只是它们的存在一直被忽视到现在。

“趋磁细菌并不是自然界的奇闻轶事,事实上,趋磁细菌在水生和厌氧环境中普遍存在,并在全球分布,” 作者在他们的论文中解释道。

不过,研究人员也表示,目前并没有任何证据能够直接证实,生活在动物体内的微小的、携带磁性的微生物就是赋予它们的宿主通过磁场导航的惊人能力的原因。但随着越来越深入的研究,这个论点就越引人注目。

研究人员之一、以色列泰尔海学院的进化生物学家 Yoni Vortman 对外表示,“共生磁感应假说仍然是一种假说。我们现在正在对几种鸟类进行实验,测试抗生素(清除体内的微生物)是否会影响它们的磁感。”

“我们认为(这一发现)在生命进化树中是想通的,即从单细胞生物,到扁形虫,再到鸟类和爬行动物。”

参考资料:

https://www.sciencealert.com/animals-may-sense-magnetic-fields-due-to-something-living-inside-them-scientists-say

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