這是2007年11月1日拍攝的飛過以色列北部上空的灰鶴,。新華社/法新
科學(xué)家從候鳥的眼球中分離出一種名為“藍(lán)光受體”的分子,,這種分子似乎具備產(chǎn)生指南針作用所需的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),。據(jù)美國(guó)《華盛頓郵報(bào)》網(wǎng)站5月5日?qǐng)?bào)道,,40年前,科學(xué)家證明候鳥在遷徙時(shí)能夠利用地球磁場(chǎng)來導(dǎo)航,。如今研究人員又發(fā)現(xiàn)了一種可能解釋其中奧秘的分子運(yùn)動(dòng)機(jī)制,。
如果他們的假說是正確的,鳥類也許可以直接看見磁力線,,就好像人類能夠看見馬路中間的分道線一樣,。
這項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)是在試管內(nèi)完成的,并不能證明鳥類真的運(yùn)用了這一機(jī)制,。支持另一種鳥類導(dǎo)航模式的研究人員表示,,這種假說不能令他們信服。但這項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)首次找到了一種能夠?qū)ξ⑷醮艌?chǎng)產(chǎn)生反應(yīng)的分子,證明了一種導(dǎo)航模式的合理性,。人們?cè)缇吞岢隽岁P(guān)于這種導(dǎo)航模式的假說,,但一直缺乏證據(jù),因?yàn)闆]人能找到一種具備相應(yīng)敏感度的分子,。
牛津大學(xué)的彼得?霍爾與化學(xué)家克里斯蒂亞娜?蒂梅爾共同進(jìn)行了這項(xiàng)研究,。霍爾說:“這證明了化學(xué)反應(yīng)起到指南針作用的基本原理,。”
霍爾正在對(duì)一類分子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。這些分子名為“藍(lán)光受體”,是從候鳥的眼球中分離出來的,。與霍爾和蒂梅爾合作的美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)化學(xué)家德文斯?古斯特說,,這種分子“似乎具備產(chǎn)生這種指南針作用所需的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)”。
困惑人類幾千年
鳥類遷徙之謎已經(jīng)困惑了人類幾千年,。近期的科學(xué)發(fā)現(xiàn)似乎令人難以置信,。他們捕捉一些準(zhǔn)備遷徙的候鳥,通過改變周圍的磁場(chǎng),,就能使它們偏離正確的航向。由此可以斷定,,鳥類有一種“第六感”,,能夠感受到磁能,就好像眼睛能夠感受到光,、耳朵能夠感受到聲音一樣,。
目前占據(jù)主導(dǎo)地位的假說有兩種。其中一種假說的主要依據(jù)是,,人類發(fā)現(xiàn)鳥類的身體能夠產(chǎn)生并儲(chǔ)存某種形式的磁鐵礦,,從而利用磁場(chǎng)起到導(dǎo)航作用。
鳥類身體里的磁鐵礦通常集中在喙部,??茖W(xué)家已證實(shí),一旦鳥類的喙部暴露在強(qiáng)磁場(chǎng)下或是被麻醉,,鳥類就會(huì)失去導(dǎo)航能力,。
從假說到實(shí)驗(yàn)
但許多科學(xué)家懷疑另一種機(jī)制可能同樣至關(guān)重要。這種機(jī)制不但能夠告訴鳥類哪一邊是北邊,,而且能夠測(cè)定磁力線的角度,,告訴鳥類離赤道有多遠(yuǎn)。這些磁力線從垂直于地球表面的磁極出發(fā),,然后呈拱形前進(jìn)至赤道會(huì)合,。在赤道,磁力線與地球表面是平行的,。如果鳥類能夠測(cè)定磁力線相對(duì)于地球表面的角度,,就能夠確定自己的緯度,。
科學(xué)家此前還猜測(cè),如果某種分子具備適當(dāng)?shù)男再|(zhì),,就有可能根據(jù)周圍的磁偏角來改變自己的運(yùn)動(dòng)方式,。
在最新實(shí)驗(yàn)中,研究人員創(chuàng)造出一個(gè)由三部分組成的分子,,在光的照射下,,這個(gè)分子會(huì)釋放出一端的電子,將它們轉(zhuǎn)移到另一端,。這些電子會(huì)在另一端滯留百萬分之一秒左右的時(shí)間,,然后再返回原處。重要的是,,每個(gè)電子在分子另一端滯留的確切時(shí)間將隨著周圍磁偏角的不同而改變,。
如果鳥類眼球中的藍(lán)光受體或其他化學(xué)物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生這樣的反應(yīng),就能夠?yàn)轼B類的磁感應(yīng)提供物質(zhì)基礎(chǔ),。那么,,根據(jù)鳥類在赤道以北或以南的距離,這類分子能夠向大腦發(fā)出不同的信號(hào),,告訴鳥類當(dāng)前的航向是向東偏還是向西偏,,并確定它們的緯度。
沒人知道鳥類將如何接收這一信號(hào),。光可以看見,,聲音可以聽見,那么鳥類所“感到”或“看到”的磁信息是什么樣子,?
霍爾說:“它可能是一個(gè)在鳥的視野里來回移動(dòng)的亮點(diǎn)或黑點(diǎn),。”