鳥類的磁場感知能力

文章來源:大眾信鴿網

鳥類的磁場感知能力

————————禽類新發現

鳥類能夠利用地球磁場導航,但是機理尚不明確。

人類沒有指南針又會怎樣呢?很簡單:會迷失方向。

指南針給了人類第6感,使人能辨別地球無形的磁場,成為最重要的發明之一。海員不用觀察夜空便可以辨識方向。人們用它進行海上探索,海上交易,攻城掠地,進而開創了現代世界的政治版圖。

有些動物有自己內嵌的指南系統。可以想像得出這些動物所具有的能力。它們可以在戈林德伯恩或亨利鎮消暑,享受自己的英格蘭夏日。然後在溫暖的蒙巴薩島過冬。它們可以像無畏的開拓者一樣,從安哥拉獨闖安克雷奇。假如它們為旅行所牽絆,為黑暗而煩惱,它們會穿梭於兩極之間,過著永遠有光亮的生活。

以上這些只是鳥類能力的一部分。家燕在歐洲和非洲之間遷徙。石棲鳥在非洲和阿拉斯加之間遷徙。每年,北極燕鷗都會從地球的一端飛到另一端。它們能這麼做的原因之一便是鳥類可以感知磁性,而人類卻做不到。

人類最為熟知的鳥類導航技巧是通過研究信鴿而得到的。鴿子便處在了人類研究的尖端。人們用它研究鳥類整體的導航機能,特別是研究磁性感應機制。

鴿子顯示出這種能力是在40年前。當時,紐約州北部康乃爾大學的William Keeton把磁體系在鴿子身上,觀察它們是否能夠回家,結果是它們不能。但是那些帶有仿磁體的鴿子卻回家了。此後的實驗表明,磁性感知能力是鳥類共有的,但並沒有解釋是如何操作的。

是視覺?聽覺?嗅覺?對此有兩種理論。

一種是鴿子具有磁感應器,這是一種以氧化鐵形式存在的磁鐵礦粒子。顧名思義,這種物質極易磁化。

另一種說法認為,地球的磁場影響了視網膜中某種特定的化學反應,這在某種程序上達到了量子力學的神秘深度。

磁鐵礦假說的焦點是鳥類的喙。磁鐵礦粒子是生物共有的,廣泛存在於鳥的喙中。去年,維也納分子病理學研究所的David Keays對將近200隻鴿子進行了解剖,以期得到更多發現。但是,他發現的並不令人鼓舞。的確, 有很多的磁鐵礦顆粒。但他曾預計, 他們會聚集在某種特殊的感官細胞,,類似於舌頭上的味蕾和內耳毛細胞。但是,他發現,喙部的鐵磁礦主要以巨噬細胞的形式存在,這些細胞的職能是以遊離細胞的形式對細胞殘片及病原體進行噬菌。因此,巨噬細胞不可能具有磁感應功能。

其它的實驗也對喙進行了研究。聯結喙與腦的神經叫三叉神經。德國奧爾登堡大學的Dominik Heyers和Henrik Mouritsena切斷了葦鶯的三叉神經,保留了它們辨別北方的能力。然而,這些鳥卻失掉了對磁傾角的感應力。磁傾角可以指示緯度,是導航的重要組成部分。Keays對鳥喙解釋使情況更加複雜。但有些人還是接受了他的說法。但是這些人認為鳥身體的其它部位也存在磁鐵礦粒子—如內耳毛細胞也富含氧化鐵。假如這些人的假定正確,從鳥的角度來看,它們可能是聽到磁信號了。

然而, 對鼻磁鐵礦假說的主要替代方法不是鳥類聽到磁場, 而是看到它們。關於此的證明是,鳥大腦中有一部分叫cluster N,可以直接得到眼部輸送的信息,好像跟磁場感應有聯繫。博士Mouritsen研究團隊對知更鳥進行了實驗,得出推斷。實驗顯示破壞知更鳥的cluster N,也就破壞了它們識別北方的能力。研究團隊又對草地鷚進行了實驗。實驗顯示,鳥類使用磁感應能力的時候,cluster N細胞異常活躍。此種假說的問題在於鳥類的眼部並沒有磁鐵礦。假如它們真的起到了磁探測器的作用,那麼肯定還有其他的什麼。

根據在伊利諾伊大學香檳分校工作的克勞斯 Schulten 所提出的假說, 這是一種稱為色素的視網膜蛋白。當受到光照時,就產生名為自由基的分子對。這種自由基呈電中性,其中含有未配對電子。電子就是微小的磁性體。因此,當它們的聯合磁場中合之時,電子就會相互吸引,就會形成組對。但是,那些不成對電子仍具磁性,對地球磁場很敏感。因為自由基中的那些不成對電子最初存在於分裂成為自由基分子之中,量子力學規定這些電子依然是絞纏的。也就是說,無論雙方離得有多遠,一方的行為會影響另一方。此種假設表明,當兩種自由基分離時,它們感知地球磁場的相反作用足夠能夠改變它們與其它化學物質相互反應的方式――包括那些能產生神經脈衝的化學物質。同時,通過絞纏,它們彼此能傳遞這些信息, 從而影響彼此的反應。計算表明, 這足以讓一個鳥的大腦解釋磁場。

鳥眼可能會看到眼前有某種樣式的斑點圖案,當鳥類對其識別之時,眼睛是固定的。其實,當鳥類辨別地磁北極之時,確實能夠用此法掃描頭部。當然,兩種假說都有正確的可能。鳥類也有可能有兩套磁感應能力,一種集中在北探測,另一種集中於磁傾角。這種神秘的第六感覺依賴於更加神秘的量子力學效應。對此還有一種詩意般的解釋,即愛因斯坦所說的鬼魅般的超距作用。

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上述文章表明,磁感應是鴿子重要的歸巢能力之一,而信鴿除了磁感應,還有視覺、嗅覺、聽覺、記憶等等綜合機能協助歸返,詳見我的另一篇回答古代信鴿傳信只是馴養嗎?它是如何辨別方向定位的?

揭開每一個自然的奧秘,都需要不懈的探索研究。

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