鸡尾酒谈话和鸽子磁力

本:那么，鸟类是如何长距离飞行的呢?人们早就知道，许多不同的动物物种对地球磁场很敏感，它们利用磁场来找到自己的路。因此，当研究人员在信鸽的喙中发现富含铁的细胞时，他们得出结论，这些细胞一定是连接在信鸽大脑上的磁感应神经细胞，就像一种神经罗盘。但看起来这个结论实际上是在错误的方向上迈出了一步，因为现在，通过扫描数百只鸽子的头部获得的新研究表明，这些富含铁的细胞不是神经元。它们实际上是免疫细胞，可能与导航无关。维也纳分子病理学研究所的David Keays对此进行了详细解释。

大卫:这个领域的一个大问题是动物是如何探测磁场的，在过去的十年左右，人们一直认为鸽子是通过位于喙前部的含有铁晶体的神经元来探测磁场的。我们大约在4年前开始研究这个，我们的目标只是复制之前发表的那些研究，但不幸的是，我们没能做到。

本:有什么证据表明鸟类有这种磁导航?会不会只是我们的想法完全错了，所以我们去寻找一种机制来解释实际上没有发生的事情?

大卫:所以很明显，当鸟类迁徙时，它们会使用多种线索。它们利用视觉、嗅觉，有证据表明它们也利用磁场，多个研究小组已经能够独立地证明鸟类可以探测到地球磁场的变化并做出反应。

Ben:所以很明显，这个问题仍然没有解决，但是你实际上在做什么来研究这些被认为是富含铁的神经元呢?

大卫:我们拿一只鸽子，从它的喙尖一直切成薄片，然后我们把这些薄片用一种非常简单和基本的化学染色剂染色，这种化学染色剂叫做普鲁士蓝，它能使富含铁的细胞呈亮蓝色。然后我们想把这些细胞的位置映射到鸽子的喙上，所以我们使用了核磁共振成像和先进的成像技术，这揭示了鸽子喙中这些富含铁的细胞分布的惊人多样性。在我们的一只鸽子，203号鸽子(这反映了我们观察了多少只鸽子)，它有大约108,000个细胞，而同样年龄和性别的200号鸽子，只有200个富含铁的细胞。所以这让我们想到，这些蓝色细胞可能有点转移注意力，与真正的磁感无关。

本:你会认为，如果它对导航如此重要，那么它在不同的鸽子之间，甚至在不同种类的鸟类之间，应该是相当保守的。所以很明显，这是一个指示，它实际上没有做那个工作。

大卫:完全正确。这是一个很大的线索，这些细胞不是磁受体，然后我们又有了一点运气。199号鸽子的喙前部有一个炎性病变它周围有大约80000个这种蓝色细胞浸润在这个病变处，这让我们想到这些蓝色细胞可能与免疫系统有关。我们通过透射电子显微镜观察细胞内部，证实了这一点，我们发现这些细胞充满了铁蛋白颗粒，这是一种储存铁的蛋白质，它们有这些长长的触手。在它们的一些图像中，你可以看到它们吞噬了其他细胞。

这表明它们实际上是巨噬细胞，这些大噬细胞，是免疫系统的一部分，负责清除感染。巨噬细胞为什么富含铁元素?

大卫:巨噬细胞的另一个作用是从红细胞中回收铁。所以它们积累了所有的铁，然后它们也在铁的体内平衡中发挥作用。

Ben:所以我们认为巨噬细胞无论如何都是铁的来源，这是否完全推翻了巨噬细胞是神经细胞，它们可能负责导航的观点?

大卫:我们会这么说，但它真正做的是提出一大堆新问题。那么，鸽子是如何探测磁场的呢?其他鸟类是如何探测磁场的?以前有人断言，这是鸟类共同的磁感系统。我们所展示的是，巨噬细胞在所有鸟类中都有发现，所以关于它们是如何探测磁场的，目前还没有定论。

本:当你做如此高分辨率的成像并仔细观察时，你是否从可能发生的分布中得到了线索?我们是否认为巨噬细胞和神经之间有相互作用或者巨噬细胞只是在做正常的工作我们在喙中发现它们只是一个巧合?

大卫:嗯，我们考虑过这个问题，我想巨噬细胞可能是一种磁受体，但这似乎不太可能。在寻找真正的磁感受器的过程中，我们现在正在研究鸽子头部的其他区域。

本-我们在哪里找?我们认为从哪里开始寻找是正确的，如果它们不是我们最初认为的这些含铁细胞，我们现在要寻找什么?

大卫:现在，我们正在研究嗅觉上皮。虹鳟鱼的嗅觉玫瑰花结与磁场接收有关，所以我们要仔细观察鸽子的这个区域。很明显，鸟类，尤其是候鸟，也使用一种依赖光的机制，这种机制很可能存在于视网膜中，依赖于一种分子，或者被认为依赖于一种叫做隐花色素的分子。所以，鸟类的眼睛里可能也有一个磁罗盘。

维也纳分子病理学研究所的Ben - David Keays的研究结果发表在本周的《自然》杂志上，我认为这是一个很好的提醒，科学是一个不断变化的领域，有时我们认为我们知道的结果是错误的。