侯鳥眼中某種蛋白分子可能在確定飛行方向中發揮重要作用
侯鳥長途遷徙中如何準確辨認出方向?德國科學家近日研究證實,侯鳥眼中的分子與大腦引導飛行方向的區域有關。由此可以說,侯鳥是用眼睛“看”地球磁場,辨認出正確的方向。相關研究論文9月26日發表在《公共科學圖書館·綜合》(PLoS ONE)上。
在最新研究中,德國奧爾登堡大學的Dominik Heyers和同事分別向園鶯(Sylvia borin)的前腦區和視網膜中注射了兩種不同的“追蹤器”(tracer)。該前腦區稱為Cluster N,被認為是在鳥類確定方向時唯一有活性的區域。注射的追蹤器能夠與神經信號一道,沿著神經纖維移動。
結果發現,在園鶯經歷過遷徙的渴望后,這兩種不同的追蹤器都停在了丘腦負責視覺的區域。研究人員表示,這種解剖學上的聯系強有力地表明,侯鳥很可能是用視覺感受到磁場的。
之前的研究表明,侯鳥眼中的某種蛋白分子——藍光受體(cryptochromes)可能在確定飛行方向中發揮了重要作用。此次研究為此提供了支持。Heyers表示,當侯鳥專注于某一個方向時,磁北(magnetic north)看起來就像一個黑點。
英國牛津大學研究鳥類遷徙的Miriam Liedvogel認為,此次研究很好地顯示了視網膜與Cluster N之間的聯系。不過她并不認為據此就能證明鳥類能夠“看見”磁場。她表示,希望將來有實驗能夠證明,改變磁場會使鳥類丘腦的神經活動發生變化。
此次研究也并不意味著鳥類飛行方向研究的終結,其他一些工作已經表明,侯鳥的喙也與它們的飛行方向有關。Heyers認為,喙和視覺可能是互為補充的,喙用來測量磁場的強度,而藍光受體則發揮著指南針的作用。
園鶯等侯鳥的眼睛與大腦磁場定向系統相聯系(圖片來源:Nature)
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