瞄准了磁感应细胞

在鳟鱼身上发现了一种细胞可以感知磁场的方法,这可能也是人类方向感的关键。
2012年7月9日

在鳟鱼身上发现了一种细胞可以感知磁场的方式,这可能也是人类方向感的关键。

50多年来,人们已经知道,包括人类在内的许多物种对磁场都很敏感,并可能利用磁场来导航。

但是这种内在指南针的生化基础一直没有被发现。鸽子喙中的铁沉积被认为是这些鸟的归巢能力的原因,直到最近它们被证明是免疫细胞的聚集,相当于鸟类的“鼻涕”。

现在,科学家们想出了一种聪明的技术,可以取出对磁敏感的细胞,并对它们进行更深入的探测。

本周,慕尼黑大学路德维希-马克西米利安大学的研究员斯蒂芬·埃德尔和他的同事们在《美国国家科学院院刊》上撰文,从50条鳟鱼的鼻子中提取了组织,鳟鱼是一种众所周知的对磁敏感的物种。

对于每只动物,他们将组织分离,在培养皿中形成单个细胞的汤。它被放置在一个每三秒旋转一次的变化磁场中。

在每个悬浮液中的一万个细胞中,可以看到有一到四个细胞随着外加磁场同步旋转。

这些细胞被取出,在显微镜下进一步研究。有趣的是,每一个都含有一个小的,明亮的晶体斑点,直径约为千分之一毫米,牢牢地附着在细胞膜内部。经化学分析,发现它富含铁。

研究人员推测,当暴露在磁场中时,这些结构会对细胞膜施加一个力,然后这个力可以被放大并传递给其他细胞,包括神经系统。

令人鼓舞的是,正如研究小组在他们的论文中强调的那样,“候选受体细胞的磁偶极矩比先前估计的要大得多,因此不仅足以探测磁北极的方向,而且还构成了一个精确的磁感觉系统的基础,从地磁场强度和方向的微小空间变化中提取位置信息。”

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