冷知识|信鸽为什么认路？最新研究说人家有“生物指南针”

yinfuhua

冷知识|信鸽为什么认路？最新研究说人家有“生物指南针”
: |: x1 D: \9 c. y9 I来源：澎湃 / 作者： / 2015-11-172 ]) ?$ r( ~5 h/ I7 q

  P: Z, ~" |( \微弱的地球磁场，加上指南针，人类就可以在茫茫沙漠或森林中确定行进的方向。信鸽等鸟类，也可以把不同地理位置的磁场信息当做“路标”，根据它们细微差别，往返飞行，精确得像是揣着一个指南针。
( t4 b# @9 K* t7 U. V人们在帝王蝶、龙虾和海龟等生物身上也观察到类似用地球磁场导航的现象，但一直不清楚其原理是什么。
4 |) o5 |# _8 w2 r( J; S2 e0 H北京时间11月17日凌晨，国际顶级学术期刊《自然•材料》（Nature Materials）在线发表了一项研究成果显示，中国科学家发现了生物体内的“指南针”。" \9 d& w9 c# p5 k
这是首个在分子尺度就表现出磁铁特性的蛋白复合体，它既能够吸引铁，也能在磁场的作用下转动。
" K* b8 r; N7 Y" J" R6 W/ [该论文标题为《一个磁性蛋白生物指南针》（A magnetic protein biocompass），北京大学生命科学学院研究员谢灿是该论文的通讯作者。
1 A6 ?  J8 c+ t+ ~11月16日，谢灿告诉澎湃新闻，刚刚发表的研究回答的问题是“生物如何感应到磁场的”，他们发现了生物感应磁场的蛋白质分子。, X6 j. j0 v; z5 h. l$ n1 D& g8 o
1995年，植物中的感光蛋白光受体CRY1（cryptochrome 1)被发现，后来，科学家发现，CRY还能够感应磁场，是人类所知的生物体内第一个磁感应分子，该蛋白也存在于鸟类和人类视网膜中。但鸟类从感应磁场到定位或导航的过程，仍是未解之谜。CRY如何在生物体内工作也不为人类所知。4 m" c0 ^% U0 _2 H
谢灿带领的研究人员对果蝇的12536个基因筛选后，发现了唯一一个与CRY相结合的磁感应受体蛋白，被命名为MagR。3 b# q8 @" j7 ?  q2 D
实验发现，MagR才是真正感应磁场的生物分子，CRY只能感光，因为二者结合，人们此前被其复合物又感光又感磁的特性“蒙骗”了。2 [& y, @7 Q3 `; I! @! m' B6 A
研究人员发现，MagR与CRY在信鸽的视网膜中共定位，几乎出现在同一位置。它们似乎相互配合，形成一个分子机器，在阳光或月光等光线的刺激下，地球磁场信号被细胞捕捉到，并转化成电信号，该电信号经神经细胞传递到信鸽的大脑中，然后做出决策。谢灿表示，这只是动物磁感应的“生物指南针”模型，其真实性和细节有待进一步研究。
+ Y' c- }7 _& H# Z( e# o研究人员进行体外实验发现，在溶液中，MagR与CRY两种蛋白的确会自发形成复合体，复合体又堆集成棒状结构，MagR位于轴心，CRY居外围。
% P% r: p. y3 \+ d1 j更令人惊奇的是，这样一个棒状结构像一个真正磁铁一样，会吸在铁珠上，也像一个真正的指南针一样，会随着外加磁场的变化而转动，会在地球磁场的作用下，呈现有规则的排列。; w; d3 v) Y+ k2 _; J
研究人员在文章中称，这是人类第一次发现具有这样特性的生物磁性物质。8 e9 _/ z- i: p! A2 E& @
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研究详情请见：http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4484.html
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death0270

这不是上次清华大学学者抢发论文事件的主角之一么？这个发现很牛啊。

顺其自然

估计这次清华的张生家要哭了，而且是梨花带雨的哭啊，哈哈~

yinfuhua

回复 death0270 的帖子: u0 Z1 R( n0 J+ A1 I

1 C/ a: ?6 A- T! e证实这个发现用了很长时间，正是谢灿带领的研究人员做出的贡献。