我们可能终于找到了让动物探测地球磁场的结构

科学家们早就知道动物体内有某种指南针，可以让它们利用地球磁场进行导航。 这种能力使帝王蝶等物种能够旅行长达令人难以置信的 5,000 公里年复一年地穿越美国到达完全相同的地点，北极燕鸥每年在格陵兰岛和南极洲之间旅行 71,000 公里。 但这些磁场对人类来说几乎是看不见的，而且我们从未找到能让动物检测到它们的传感器。

现在，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的一组研究人员在蠕虫的大脑中发现了一个微小的天线状结构，使它们能够感知地球磁场，他们怀疑相同的结构可能是帮助其他动物的关键。物种也会导航。

研究人员之一乔恩·皮尔斯·下村 (Jon Pierce-Shimomura) 表示：“蝴蝶和鸟类等可爱的动物很可能会使用相同的分子。”在新闻稿中说。 “这为我们了解其他动物的磁感应提供了第一个立足点。”

早在2012年，科学家在鸽子体内发现细胞处理有关磁场的信息，但这是研究人员第一次在动物身上发现真正的传感器。

“寻找第一个磁感神经元是一场竞争激烈的竞赛，”皮尔斯-下村说。 “我们认为蠕虫已经获胜，这是一个很大的惊喜，因为没有人怀疑蠕虫可以感知地球的磁场。”

该团队在进行时发现小土壤蠕虫的研究，线虫。他们注意到，当来自德克萨斯州土壤的蠕虫饥饿时，它们会向下移动寻找食物。 但来自世界其他地区（例如夏威夷、英国和澳大利亚）的蠕虫并没有向下移动； 他们以与磁场成一个精确的角度移动，如果他们在自己的国家，则相当于向下。

然后，研究小组使用特殊的磁线圈系统改变了蠕虫外壳周围的磁场，发现它们相应地改变了自己的行为。

但真正的突破出现在他们对蠕虫进行研究时，这些蠕虫经过基因工程改造，可以阻止大脑中一种名为 AFD 神经元的结构的形成。 当它们周围的磁场改变时，这些蠕虫并没有改变它们的行为——事实上，它们似乎根本无法检测到磁场。

AFD 神经元是神经元末端的一个微小结构，使蠕虫能够在地下感知二氧化碳水平和温度。 为了确认其在感应磁场中的额外作用，研究小组使用了一种称为钙成像的技术来证明磁场的变化导致 AFD 神经元发光。 他们的研究结果是发表在期刊上电子生活。

下一步将是确认该 AFD 神经元存在于其他物种中，并且其工作方式相同。 如果是这样的话，我们最终可能会对动物令人难以置信的导航能力有一个解释，也许还会为人类有一天如何实现同样的能力提供一个路线图。